JP2024061839A - 発光デバイス、発光装置、電子機器及び照明装置 - Google Patents

発光デバイス、発光装置、電子機器及び照明装置 Download PDF

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悠介 滝田
恒徳 鈴木
直明 橋本
拓夢 奥山
哲史 瀬尾
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Abstract

【課題】新規発光デバイスを提供する。または、高温下における駆動寿命の良好な発光デバイスを提供する。【解決手段】陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置するＥＬ層とを有し、前記ＥＬ層は、前記陽極側から第１の層と、第２の層と、第３の層と、発光層とを有し、前記第１の層は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物とを有し、前記第２の層は、第３の有機化合物を有し、前記第３の層は、第４の有機化合物を有し、前記発光層は、第５の有機化合物と、発光中心物質とを有し、前記第１の有機化合物は、前記第２の有機化合物に電子受容性を示す物質であり、前記第４の物質のＨＯＭＯ準位と、前記第５の有機化合物のＨＯＭＯ準位との差が０．２４ｅＶ以下である発光デバイスを提供する。【選択図】図１

Description

本発明の一態様は、発光素子、発光デバイス、ディスプレイモジュール、照明モジュール
、表示装置、発光装置、電子機器及び照明装置に関する。なお、本発明の一態様は、上記
の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法
、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン
、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するもので
ある。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、
半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、撮像
装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる
。
有機化合物を用いたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃ
ｅｎｃｅ）を利用する発光デバイス（有機ＥＬ素子）の実用化が進んでいる。これら発光
デバイスの基本的な構成は、一対の電極間に発光材料を含む有機化合物層（ＥＬ層）を挟
んだものである。この素子に電圧を印加して、キャリアを注入し、当該キャリアの再結合
エネルギーを利用することにより、発光材料からの発光を得ることができる。
このような発光デバイスは自発光型であるためディスプレイの画素として用いると、液晶
に比べて視認性が高く、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディ
スプレイ素子として好適である。また、このような発光デバイスを用いたディスプレイは
、薄型軽量に作製できることも大きな利点である。さらに非常に応答速度が速いことも特
徴の一つである。
また、これらの発光デバイスは発光層を二次元に連続して形成することが可能であるため
、面状に発光を得ることができる。これは、白熱電球やＬＥＤに代表される点光源、ある
いは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源と
しての利用価値も高い。
このように発光デバイスを用いたディスプレイや照明装置はさまざまな電子機器に適用好
適であるが、より良好な効率、寿命を有する発光デバイスを求めて研究開発が進められて
いる。
特許文献１では正孔注入層に接する第１の正孔輸送層と、発光層との間に、第１の正孔注
入層のＨＯＭＯ準位とホスト材料のＨＯＭＯ準位の間のＨＯＭＯ準位を有する正孔輸送性
材料を設ける構成が開示されている。
発光デバイスの特性は、目覚ましく向上してきたが効率や耐久性をはじめ、あらゆる特性
に対する高度な要求に対応するには未だ不十分と言わざるを得ない。
国際公開第２０１１／０６５１３６号パンフレット
そこで、本発明の一態様では、新規発光デバイスを提供することを目的とする。または、
高温下における駆動寿命の良好な発光デバイスを提供することを目的とする。
または、本発明の他の一態様では、高温下における駆動寿命の良好な発光装置、電子機器
及び表示装置を各々提供することを目的とする。
本発明は上述の課題のうちいずれか一を解決すればよいものとする。
本発明の一態様は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置するＥＬ層とを有
し、前記ＥＬ層は、前記陽極側から第１の層と、第２の層と、第３の層と、発光層とを有
し、前記第１の層は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物とを有し、前記第２の層は
、第３の有機化合物を有し、前記第３の層は、第４の有機化合物を有し、前記発光層は、
第５の有機化合物と、発光中心物質とを有し、前記第１の有機化合物は、前記第２の有機
化合物に電子受容性を示す物質であり、前記第４の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、前記第
５の有機化合物のＨＯＭＯ準位との差が０．２４ｅＶ以下である発光デバイスである。
本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位が－５
．７ｅＶ以上－５．４ｅＶ以下である発光デバイスである。
本発明の他の一態様は、陽極と、陰極と、前記陽極と、前記陰極との間に位置するＥＬ層
とを有し、前記ＥＬ層は、前記陽極側から第１の層と、第３の層と、発光層とを有し、前
記第１の層は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物とを有し、前記第３の層は、第４
の有機化合物を有し、前記発光層は、第５の有機化合物と、発光中心物質とを有し、前記
第１の有機化合物は、前記第２の有機化合物に電子受容性を示す物質であり、前記第２の
有機化合物は、ＨＯＭＯ準位が－５．７ｅＶ以上－５．４ｅＶ以下であり、前記第４の有
機化合物のＨＯＭＯ準位と、前記第５の有機化合物のＨＯＭＯ準位との差が０．２４ｅＶ
以下である発光デバイスである。
本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第５の有機化合物のＨＯＭＯ準位が－５
．７５ｅＶ以下である発光デバイスである。
本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第５の有機化合物がその分子構造中に複
素芳香環を含まない発光デバイスである。
本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第５の有機化合物が炭化水素のみで構成
される発光デバイスである。
本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第４の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、前
記第５の有機化合物のＨＯＭＯ準位との差が０．２０ｅＶ以下である発光デバイスである
。
本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第４の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、前
記第５の有機化合物のＨＯＭＯ準位との差が０．１６ｅＶ以下である発光デバイスである
。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光中心物質が４８０ｎｍ以下
の発光ピーク波長を有する蛍光を発する発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光中心物質がナフトビスベン
ゾフラン骨格を有する発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記発光デバイスと、トランジスタ、または、基板と、
を有する発光装置である。
または、本発明の他の一態様は、上記の発光装置と、センサ、操作ボタン、スピーカ、ま
たは、マイクと、を有する電子機器である。
または、本発明の他の一態様は、上記発光装置と、筐体と、を有する照明装置である。
なお、本明細書中における発光装置とは、発光デバイスを用いた画像表示デバイスを含む
。また、発光デバイスにコネクター、例えば異方導電性フィルム又はＴＣＰ（Ｔａｐｅ
Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント
配線板が設けられたモジュール、又は発光デバイスにＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓ
ｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも、発光装置に含む場合が
ある。さらに、照明器具等は、発光装置を有する場合がある。
本発明の一態様では、新規発光デバイスを提供することができる。または、高温下におけ
る駆動寿命の良好な発光デバイスを提供することができる。
または、本発明の他の一態様では、高温下における駆動寿命の良好な発光装置、電子機器
及び表示装置を各々提供することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一
態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は
、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面
、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
発光デバイスの概略図。 アクティブマトリクス型発光装置の概念図。 アクティブマトリクス型発光装置の概念図。 アクティブマトリクス型発光装置の概念図。 パッシブマトリクス型発光装置の概念図。 照明装置を表す図。 電子機器を表す図。 電子機器を表す図。 照明装置を表す図。 照明装置を表す図。 車載表示装置及び照明装置を表す図。 電子機器を表す図。 電子機器を表す図。 発光デバイス１および比較発光デバイス１の輝度－電流密度特性。 発光デバイス１および比較発光デバイス１の電流効率－輝度特性。 発光デバイス１および比較発光デバイス１の輝度－電圧特性。 発光デバイス１および比較発光デバイス１の電流－電圧特性。 発光デバイス１および比較発光デバイス１のパワー効率－輝度特性。 発光デバイス１および比較発光デバイス１の外部量子効率－輝度特性。 発光デバイス１および比較発光デバイス１の発光スペクトル。 発光デバイス１および比較発光デバイス１の規格化輝度－時間変化特性。 発光デバイス２および比較発光デバイス２の輝度－電流密度特性。 発光デバイス２および比較発光デバイス２の電流効率－輝度特性。 発光デバイス２および比較発光デバイス２の輝度－電圧特性。 発光デバイス２および比較発光デバイス２の電流－電圧特性。 発光デバイス２および比較発光デバイス２のパワー効率－輝度特性。 発光デバイス２および比較発光デバイス２の外部量子効率－輝度特性。 発光デバイス２および比較発光デバイス２の発光スペクトル。 発光デバイス２および比較発光デバイス２の規格化輝度－時間変化特性。 発光デバイス３および発光デバイス４の輝度－電流密度特性。 発光デバイス３および発光デバイス４の電流効率－輝度特性。 発光デバイス３および発光デバイス４の輝度－電圧特性。 発光デバイス３および発光デバイス４の電流－電圧特性。 発光デバイス３および発光デバイス４のパワー効率－輝度特性。 発光デバイス３および発光デバイス４の外部量子効率－輝度特性。 発光デバイス３および発光デバイス４の発光スペクトル。 発光デバイス３および発光デバイス４の規格化輝度－時間変化特性。
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の
説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を
様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す
実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
（実施の形態１）
有機ＥＬデバイスには、陽極からのキャリア注入を容易にするために当該陽極に接して正
孔注入層が設けられていることが多い。
正孔注入層は、有機化合物から電子を受容する能力が高い材料（アクセプタ性材料）を含
んで形成される。当該アクセプタ性材料としては、有機化合物と無機化合物の両方が存在
するが、蒸着がしやすく扱いやすいなどの理由から、有機化合物のアクセプタ性材料が盛
んに用いられている。
一方で、有機化合物のアクセプタ性材料のアクセプタ性は無機化合物と比較してあまり高
くないことが知られている。このことから、当該アクセプタ材料と混合して正孔注入層を
形成する材料や、隣接して積層される正孔輸送層に用いられる材料としては、電子の引き
抜きを容易とするためにＨＯＭＯ準位の浅めな正孔輸送材料が選択されている。そのため
、駆動電圧などの関係から隣接する正孔輸送層に用いられる正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位
も、浅めとなる傾向がある。
ここで、青色蛍光発光デバイスにおいては、青色蛍光を発する発光中心物質を有効に励起
させるためにＨＯＭＯ準位の深いホスト材料を用いることが普通である。このことから、
上述のような有機化合物のアクセプタ材料を用いた発光デバイスでは、発光層と接する正
孔輸送層や電子ブロック層に用いられる正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位と、ホスト材料のＨ
ＯＭＯ準位との差が大きくなってしまっていた。本発明者らは、この差が高温下における
駆動寿命に大きな影響を及ぼすことを見出した。
図２１（Ｂ）に、発光層に接する正孔輸送層（または電子ブロック層）に用いられる正孔
輸送材料のＨＯＭＯ準位と、ホスト材料のＨＯＭＯ準位の差が０．２４ｅＶよりも大きい
発光デバイス（比較発光デバイス１）と、０．２４ｅＶ以下である発光デバイス（発光デ
バイス１）の室温における駆動時間の経過に伴う輝度変化を表した図を示す。また、図２
１（Ａ）には、それらと同じデバイス構造を有するデバイスを８５℃の高温下における駆
動時間の経過に伴う輝度変化を表した図を示す。なお、これらの図における輝度は初期輝
度で規格化した値を示している。詳しいデバイス構造に関しては、実施例１を参照された
い。
室温での駆動の結果である図２１（Ｂ）では、比較発光デバイス１の寿命が発光デバイス
１の寿命を上回っているにも関わらず、高温での駆動の結果である図２１（Ａ）では、比
較発光デバイス１の寿命が発光デバイス１の寿命を大きく下回っていることがわかる。ま
た、発光デバイス１の劣化曲線は室温、高温共に単一指数関数にほぼ従っているが、比較
発光デバイス１は、高温における劣化曲線の形状が単一指数関数から外れてしまっている
。これは、比較発光デバイス１は高温での駆動において、異なるメカニズムの劣化が進行
している可能性を示唆するものである。
図１（Ａ１）（Ａ２）に、本発明の一態様の発光デバイスを表す図を示す。本発明の一態
様の発光デバイスは、陽極１０１と、陰極１０２、ＥＬ層１０３を有しており、当該ＥＬ
層は、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２および発光層１１３を有している。
なお、図１（Ａ１）（Ａ２）におけるＥＬ層１０３には、これらに加えて電子輸送層１１
４および電子注入層１１５が図示されているが、本発明の発光デバイスの構成はこれに限
られることはない。上述の構成を有していれば、他の機能を有する層が含まれていても良
い。
正孔注入層１１１には、第１の有機化合物と第２の有機化合物とが含まれる。第１の有機
化合物は第２の有機化合物に対し、電子受容性を示す物質である。
第１の有機化合物は、電子吸引基（特にフルオロ基のようなハロゲン基やシアノ基）を有
する有機化合物等を用いることができ、そのような物質の中から、上記第２の有機化合物
に対して電子受容性を示す物質を適宜選択すれば良い。このような有機化合物としては、
例えば、７，７，８，８－テトラシアノ－２，３，５，６－テトラフルオロキノジメタン
（略称：Ｆ４－ＴＣＮＱ）、クロラニル、２，３，６，７，１０，１１－ヘキサシアノ－
１，４，５，８，９，１２－ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ－ＣＮ）、１，３
，４，５，７，８－ヘキサフルオロテトラシアノ－ナフトキノジメタン（略称：Ｆ６－Ｔ
ＣＮＮＱ）、２－（７－ジシアノメチレン－１，３，４，５，６，８，９，１０－オクタ
フルオロ－７Ｈ－ピレン－２－イリデン）マロノニトリル等を挙げることができる。特に
、ＨＡＴ－ＣＮのように複素原子を複数有する縮合芳香環に電子吸引基が結合している化
合物が、熱的に安定であり好ましい。また、電子吸引基（特にフルオロ基のようなハロゲ
ン基やシアノ基）を有する［３］ラジアレン誘導体は、電子受容性が非常に高いため好ま
しく、具体的にはα，α’，α’’－１，２，３－シクロプロパントリイリデントリス［
４－シアノ－２，３，５，６－テトラフルオロベンゼンアセトニトリル］、α，α’，α
’’－１，２，３－シクロプロパントリイリデントリス［２，６－ジクロロ－３，５－ジ
フルオロ－４－（トリフルオロメチル）ベンゼンアセトニトリル］、α，α’，α’’－
１，２，３－シクロプロパントリイリデントリス［２，３，４，５，６－ペンタフルオロ
ベンゼンアセトニトリル］などが挙げられる。
第２の有機化合物は、正孔輸送性を有する有機化合物であることが好ましく、カルバゾー
ル骨格、ジベンゾフラン骨格、ジベンゾチオフェン骨格およびアントラセン骨格のいずれ
かを有していることが好ましい。特に、ジベンゾフラン環またはジベンゾチオフェン環を
含む置換基を有する芳香族アミン、ナフタレン環を有する芳香族モノアミン、または９－
フルオレニル基がアリーレン基を介してアミンの窒素に結合する芳香族モノアミンであっ
ても良い。なお、これら第２の有機化合物が、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）アミノ基
を有する物質であると、寿命の良好な発光デバイスを作製することができるため好ましい
。以上のような第２の有機化合物としては、具体的には、Ｎ－（４－ビフェニル）－６，
Ｎ－ジフェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－アミン（略称：ＢｎｆＡ
ＢＰ）、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）－６－フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－
ｄ］フラン－８－アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ）、４，４’－ビス（６－フェニルベンゾ
［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－イル）－４’’－フェニルトリフェニルアミン
（略称：ＢｎｆＢＢ１ＢＰ）、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［１
，２－ｄ］フラン－６－アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（６））、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフ
ェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（
８））、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３－ｄ］フラン－４
－アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４））、Ｎ，Ｎ－ビス［４－（ジベンゾフラン
－４－イル）フェニル］－４－アミノ－ｐ－テルフェニル（略称：ＤＢｆＢＢ１ＴＰ）、
Ｎ－［４－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－Ｎ－フェニル－４－ビフェニ
ルアミン（略称：ＴｈＢＡ１ＢＰ）、４－（２－ナフチル）－４’，４’’－ジフェニル
トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮＢ）、４－［４－（２－ナフチル）フェニル］－
４’，４’’－ジフェニルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮＢｉ）、４‐（２；１
’‐ビナフチル‐６‐イル）‐４’，４’’‐ジフェニルトリフェニルアミン（略称：Ｂ
ＢＡαＮβＮＢ）、４，４’－ジフェニル－４’’－（７；１’－ビナフチル－２－イル
）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡαＮβＮＢ－０３）、４，４’－ジフェニル－４’
’－（７－フェニル）ナフチル－２－イルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡＰβＮＢ－
０３）、４‐（６；２’‐ビナフチル‐２‐イル）‐４’，４’’‐ジフェニルトリフェ
ニルアミン（略称：ＢＢＡ（βＮ２）Ｂ）、４‐（２；２’‐ビナフチル‐７‐イル）‐
４’，４’’‐ジフェニルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡ（βＮ２）Ｂ－０３）、４
－（１；２’－ビナフチル－４－イル）－４’，４’’－ジフェニルトリフェニルアミン
（略称：ＢＢＡβＮαＮＢ）、４－（１；２’－ビナフチル－５－イル）－４’，４’’
－ジフェニルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮαＮＢ－０２）、４－（４－ビフェ
ニリル）－４’－（２－ナフチル）－４’’－フェニルトリフェニルアミン（略称：ＴＰ
ＢｉＡβＮＢ）、４－（３－ビフェニリル）－４’－［４－（２－ナフチル）フェニル］
－４’’－フェニルトリフェニルアミン（略称：ｍＴＰＢｉＡβＮＢｉ）、４－（４－ビ
フェニリル）－４’－［４－（２－ナフチル）フェニル］－４’’－フェニルトリフェニ
ルアミン（略称：ＴＰＢｉＡβＮＢｉ）、４－（１－ナフチル）－４’－フェニルトリフ
ェニルアミン（略称：αＮＢＡ１ＢＰ）、４，４’－ビス（１－ナフチル）トリフェニル
アミン（略称：αＮＢＢ１ＢＰ）、４，４’－ジフェニル－４’’－［４’－（カルバゾ
ール－９－イル）ビフェニル－４－イル］トリフェニルアミン（略称：ＹＧＴＢｉ１ＢＰ
）、４’－［４－（３－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］トリス（
１，１’－ビフェニル－４－イル）アミン（略称：ＹＧＴＢｉ１ＢＰ－０２）、４－［４
’－（カルバゾール－９－イル）ビフェニル－４－イル］－４’－（２－ナフチル）－４
’’－フェニルトリフェニルアミン（略称：ＹＧＴＢｉβＮＢ）、Ｎ－［４－（９－フェ
ニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－Ｎ－［４－（１－ナフチル）フェニ
ル］－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－アミン（略称：ＰＣＢＮＢＳＦ）
、Ｎ，Ｎ－ビス（［１，１’－ビフェニル］－４－イル）－９，９’－スピロビ［９Ｈ－
フルオレン］－２－アミン（略称：ＢＢＡＳＦ）、Ｎ，Ｎ－ビス（［１，１’－ビフェニ
ル］－４－イル）－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－４－アミン（略称：ＢＢ
ＡＳＦ（４））、Ｎ－（１，１’－ビフェニル－２－イル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－
９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－４－アミン
（略称：ｏＦＢｉＳＦ）、Ｎ－（４－ビフェニル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フ
ルオレン－２－イル）ジベンゾフラン－４－アミン（略称：ＦｒＢｉＦ）、Ｎ－［４－（
１－ナフチル）フェニル］－Ｎ－［３－（６－フェニルジベンゾフラン－４－イル）フェ
ニル］－１－ナフチルアミン（略称：ｍＰＤＢｆＢＮＢＮ）、４－フェニル－４’－（９
－フェニルフルオレン－９－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４－フ
ェニル－３’－（９－フェニルフルオレン－９－イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢ
ＰＡＦＬＰ）、４－フェニル－４’－［４－（９－フェニルフルオレン－９－イル）フェ
ニル］トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＢｉ）、４－フェニル－４’－（９－フェ
ニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、
４，４’－ジフェニル－４’’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリ
フェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４－（１－ナフチル）－４’－（９－フェ
ニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４
，４’－ジ（１－ナフチル）－４’’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル
）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、Ｎ－フェニル－Ｎ－［４－（９－フェニ
ル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレ
ン］－２－アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）、Ｎ－（１，１’－ビフェニル－４－イル）－
９，９－ジメチル－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニ
ル］－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）等を挙げることができる。
第２の有機化合物は、上で述べた材料のようにそのＨＯＭＯ準位が－５．７ｅＶ以上－５
．４ｅＶ以下の比較的深いＨＯＭＯ準位を有する物質であることが好ましい。また、第２
の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、正孔が誘起しやすくなることから第１の有機化合物のＬ
ＵＭＯ準位よりも低いことが好ましく、より好ましくは０．１５ｅＶ以上、さらに好まし
くは０．２０ｅＶ以上低いと良い。
正孔輸送層１１２は、第１の正孔輸送層１１２－１と第２の正孔輸送層１１２－２を有し
ている。第１の正孔輸送層１１２－１は、第２の正孔輸送層１１２－２よりも陽極１０１
側に位置するものとする。
第１の正孔輸送層１１２－１は、第３の有機化合物を有し、第２の正孔輸送層１１２－２
は第４の有機化合物を有する。第３の有機化合物および第４の有機化合物は正孔輸送性を
有する有機化合物であることが好ましい。第３の有機化合物および第４の有機化合物は上
記第２の有機化合物として用いることが可能な有機化合物を同様に用いることができる。
この際、第３の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と同じ若
しくは深く、第４の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、第３の有機化合物のＨＯＭＯ準位と同
じもしくは深いことが好ましい。なお、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と第３の有機化
合物のＨＯＭＯ準位との差、および第３の有機化合物のＨＯＭＯ準位と第４の有機化合物
のＨＯＭＯ準位との差は、各々０．２ｅＶ以下であることが好ましい。
また、第２の有機化合物乃至第４の有機化合物は、各々正孔輸送性骨格を有することが好
ましい。当該正孔輸送性骨格としては、これら有機化合物のＨＯＭＯ準位が浅くなりすぎ
ないカルバゾール骨格、ジベンゾフラン骨格、ジベンゾチオフェン骨格およびアントラセ
ン骨格が好ましい。また、これら正孔輸送性骨格が隣り合う層同士の材料（例えば第２の
有機化合物と第３の有機化合物または第３の有機化合物と第４の有機化合物）で共通して
いると、正孔の注入がスムーズになるため好ましい。特にこれらの正孔輸送性骨格として
は、ジベンゾフラン骨格が好ましい。
また、隣り合う層に含まれる材料（例えば第２の有機化合物と第３の有機化合物または第
３の有機化合物と第４の有機化合物）が同じ材料であるとより正孔の注入がスムーズとな
るため好ましい構成である。特に第２の有機化合物と第３の有機化合物が同じ材料である
構成が好ましい。
ここで、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位が－５．７ｅＶ以上－５．４ｅＶ以下の比較的
深いＨＯＭＯ準位であることによって、図１（Ａ１）のように正孔輸送層１１２を２層と
せず、図１（Ａ２）のように、１層として形成しても良好な特性を有する発光デバイスを
得ることが可能となる。すなわち、第１の正孔輸送層１１２－１を設けず、正孔注入層１
１１に接して第２の正孔輸送層１１２－２を設ける構成である。第２の有機化合物のＨＯ
ＭＯ準位が深い為に、ホスト材料のＨＯＭＯ準位との差が小さくなり、正孔輸送層１１２
が単層構造であっても本発明の一態様の発光デバイスを実現することが可能となるからで
ある。
なお、第２の正孔輸送層１１２－２は電子ブロック層の機能を同時に担うことが好ましい
。
発光層１１３は第５の有機化合物と発光中心物質とを有している。第５の有機化合物は、
発光中心物質を分散するためのホスト材料である。
発光中心物質は蛍光発光物質であっても、りん光発光物質であっても、熱活性化遅延蛍光
（ＴＡＤＦ）を示す物質であっても、その他の発光材料であっても構わない。また、単層
であっても、異なる発光材料が含まれる複数の層からなっていても良い。なお、本発明の
一態様は、発光層１１３が蛍光発光を呈する層、特に、青色の蛍光発光を呈する層である
場合により好適である。
発光層１１３において、蛍光発光物質として用いることが可能な材料としては、例えば以
下のようなものが挙げられる。また、これ以外の蛍光発光物質も用いることができる。
５，６－ビス［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－２，２’－ビピリ
ジン（略称：ＰＡＰ２ＢＰｙ）、５，６－ビス［４’－（１０－フェニル－９－アントリ
ル）ビフェニル－４－イル］－２，２’－ビピリジン（略称：ＰＡＰＰ２ＢＰｙ）、Ｎ，
Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル
）フェニル］ピレン－１，６－ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－ビ
ス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ビス［３－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－
９－イル）フェニル］ピレン－１，６－ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ
）、Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－Ｎ，Ｎ’－ジ
フェニルスチルベン－４，４’－ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４－（９Ｈ－カルバゾ
ール－９－イル）－４’－（１０－フェニル－９－アントリル）トリフェニルアミン（略
称：ＹＧＡＰＡ）、４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４’－（９，１０－ジフェ
ニル－２－アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９－ジフェ
ニル－Ｎ－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール
－３－アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１－テトラ（ｔｅｒｔ－
ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）、４－（１０－フェニル－９－アントリル）－４’－
（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ
ＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’－（２－ｔｅｒｔ－ブチルアントラセン－９，１０－ジイルジ－４，
１－フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン］
（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９－ジフェニル－Ｎ－［４－（９，１０－ジフェニル－２
－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）
、Ｎ－［４－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）フェニル］－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－
トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，
Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’－オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセ
ン－２，７，１０，１５－テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、Ｎ－（９，
１０－ジフェニル－２－アントリル）－Ｎ，９－ジフェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－
アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ－［９，１０－ビス（１，１’－ビフェニル－２－イ
ル）－２－アントリル］－Ｎ，９－ジフェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称
：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）－Ｎ，Ｎ’，Ｎ
’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ－［９，１
０－ビス（１，１’－ビフェニル－２－イル）－２－アントリル］－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－ト
リフェニル－１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０－ビス
（１，１’－ビフェニル－２－イル）－Ｎ－［４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フ
ェニル］－Ｎ－フェニルアントラセン－２－アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ
，９－トリフェニルアントラセン－９－アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン５４
５Ｔ、Ｎ，Ｎ’－ジフェニルキナクリドン、（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２－
ビス（１，１’－ビフェニル－４－イル）－６，１１－ジフェニルテトラセン（略称：Ｂ
ＰＴ）、２－（２－｛２－［４－（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝－６－メチル
－４Ｈ－ピラン－４－イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２－｛２－メ
チル－６－［２－（２，３，６，７－テトラヒドロ－１Ｈ，５Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリ
ジン－９－イル）エテニル］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝プロパンジニトリル（略称
：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（４－メチルフェニル）テトラセン－５
，１１－ジアミン（略称：ｐ－ｍＰｈＴＤ）、７，１４－ジフェニル－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ
’－テトラキス（４－メチルフェニル）アセナフト［１，２－ａ］フルオランテン－３，
１０－ジアミン（略称：ｐ－ｍＰｈＡＦＤ）、２－｛２－イソプロピル－６－［２－（１
，１，７，７－テトラメチル－２，３，６，７－テトラヒドロ－１Ｈ，５Ｈ－ベンゾ［ｉ
ｊ］キノリジン－９－イル）エテニル］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝プロパンジニト
リル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２－｛２－ｔｅｒｔ－ブチル－６－［２－（１，１，７，７
－テトラメチル－２，３，６，７－テトラヒドロ－１Ｈ，５Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジ
ン－９－イル）エテニル］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝プロパンジニトリル（略称：
ＤＣＪＴＢ）、２－（２，６－ビス｛２－［４－（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル
｝－４Ｈ－ピラン－４－イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２－｛
２，６－ビス［２－（８－メトキシ－１，１，７，７－テトラメチル－２，３，６，７－
テトラヒドロ－１Ｈ，５Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジン－９－イル）エテニル］－４Ｈ－
ピラン－４－イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）、Ｎ，Ｎ’－（
ピレン－１，６－ジイル）ビス［（６，Ｎ－ジフェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ
］フラン）－８－アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ－０３）、３，１０－ビス［Ｎ
－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］ナフト［２
，３－ｂ；６，７－ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－
０２）、３，１０－ビス［Ｎ－（ジベンゾフラン－３－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］ナ
フト［２，３－ｂ；６，７－ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＦｒＡ２Ｎｂｆ（
ＩＶ）－０２）などが挙げられる。特に、１，６ＦＬＰＡＰｒｎや１，６ｍＭｅｍＦＬＰ
ＡＰｒｎ、１，６ＢｎｆＡＰｒｎ－０３のようなピレンジアミン化合物に代表される縮合
芳香族ジアミン化合物は、ホールトラップ性が高く、発光効率や信頼性に優れているため
好ましい。
発光層１１３において、発光中心物質としてりん光発光物質を用いる場合、用いることが
可能な材料としては、例えば以下のようなものが挙げられる。
トリス｛２－［５－（２－メチルフェニル）－４－（２，６－ジメチルフェニル）－４Ｈ
－１，２，４－トリアゾール－３－イル－κＮ２］フェニル－κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ
）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｍｐ）３］）、トリス（５－メチル－３，４－ジフェ
ニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔ
ｚ）３］）、トリス［４－（３－ビフェニル）－５－イソプロピル－３－フェニル－４Ｈ
－１，２，４－トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ－３
ｂ）３］）のような４Ｈ－トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス
［３－メチル－１－（２－メチルフェニル）－５－フェニル－１Ｈ－１，２，４－トリア
ゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３］）、トリス（１
－メチル－５－フェニル－３－プロピル－１Ｈ－１，２，４－トリアゾラト）イリジウム
（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｐｒｐｔｚ１－Ｍｅ）３］）のような１Ｈ－トリアゾール骨
格を有する有機金属イリジウム錯体や、ｆａｃ－トリス［１－（２，６－ジイソプロピル
フェニル）－２－フェニル－１Ｈ－イミダゾール］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ
（ｉＰｒｐｍｉ）３］）、トリス［３－（２，６－ジメチルフェニル）－７－メチルイミ
ダゾ［１，２－ｆ］フェナントリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｐ
ｉｍｐｔ－Ｍｅ）３］）のようなイミダゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、
ビス［２－（４’，６’－ジフルオロフェニル）ピリジナト－Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（
ＩＩＩ）テトラキス（１－ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２－（４’
，６’－ジフルオロフェニル）ピリジナト－Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナ
ート（略称：Ｆｉｒｐｉｃ）、ビス｛２－［３’，５’－ビス（トリフルオロメチル）フ
ェニル］ピリジナト－Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：［Ｉｒ（
ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ）］）、ビス［２－（４’，６’－ジフルオロフェニル）ピリ
ジナト－Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａ
ｃ）のような電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属イリジ
ウム錯体が挙げられる。これらは青色のりん光発光を示す化合物であり、４４０ｎｍから
５２０ｎｍに発光スペクトルのピークを有する化合物である。
また、トリス（４－メチル－６－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：
［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）３］）、トリス（４－ｔ－ブチル－６－フェニルピリミジナト）イリ
ジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３］）、（アセチルアセトナト）ビス
（６－メチル－４－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐ
ｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（６－ｔｅｒｔ－ブチル－４－
フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃ
ａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［６－（２－ノルボルニル）－４－フェニルピ
リミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、
（アセチルアセトナト）ビス［５－メチル－６－（２－メチルフェニル）－４－フェニル
ピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］
）、（アセチルアセトナト）ビス（４，６－ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩ
Ｉ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリミジン骨格を有する有
機金属イリジウム錯体や、（アセチルアセトナト）ビス（３，５－ジメチル－２－フェニ
ルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ－Ｍｅ）２（ａｃａｃ）
］）、（アセチルアセトナト）ビス（５－イソプロピル－３－メチル－２－フェニルピラ
ジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ａｃａｃ）］）
のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス（２－フェニルピリジ
ナト－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］）、ビス（２－
フェニルピリジナト－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：
［Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（Ｉ
ＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ）］）、トリス（ベ
ンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）３］）、トリス
（２－フェニルキノリナト－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）
３］）、ビス（２－フェニルキノリナト－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルア
セトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリジン骨格を有する有
機金属イリジウム錯体の他、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テ
ルビウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属
錯体が挙げられる。これらは主に緑色のりん光発光を示す化合物であり、５００ｎｍから
６００ｎｍに発光スペクトルのピークを有する。なお、ピリミジン骨格を有する有機金属
イリジウム錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。
また、（ジイソブチリルメタナト）ビス［４，６－ビス（３－メチルフェニル）ピリミジ
ナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］）、ビス
［４，６－ビス（３－メチルフェニル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジ
ウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｐｍ）］）、ビス［４，６－ジ（
ナフタレン－１－イル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）
（略称：［Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）２（ｄｐｍ）］）のようなピリミジン骨格を有する有機金
属イリジウム錯体や、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５－トリフェニルピラジナ
ト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（２，
３，５－トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略
称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［２，３－ビス
（４－フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｆｄ
ｐｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ト
リス（１－フェニルイソキノリナト－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ
（ｐｉｑ）３］）、ビス（１－フェニルイソキノリナト－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩ
Ｉ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリジ
ン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８
－オクタエチル－２１Ｈ，２３Ｈ－ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）のよ
うな白金錯体や、トリス（１，３－ジフェニル－１，３－プロパンジオナト）（モノフェ
ナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ）］）、
トリス［１－（２－テノイル）－３，３，３－トリフルオロアセトナト］（モノフェナン
トロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ）］）のよう
な希土類金属錯体が挙げられる。これらは、赤色のりん光発光を示す化合物であり、６０
０ｎｍから７００ｎｍに発光スペクトルのピークを有する。また、ピラジン骨格を有する
有機金属イリジウム錯体は、色度の良い赤色発光が得られる。
また、以上で述べたりん光性化合物の他、公知のりん光性発光材料を選択し、用いてもよ
い。
ＴＡＤＦ材料としてはフラーレン及びその誘導体、アクリジン及びその誘導体、エオシン
誘導体等を用いることができる。またマグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム
（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐ
ｄ）等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリンとしては、例
えば、以下の構造式に示されるプロトポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｐｒｏ
ｔｏ ＩＸ））、メソポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｍｅｓｏ ＩＸ））、
ヘマトポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｈｅｍａｔｏ ＩＸ））、コプロポル
フィリンテトラメチルエステル－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｃｏｐｒｏ ＩＩＩ－４Ｍ
ｅ））、オクタエチルポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（ＯＥＰ））、エチオポ
ルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｅｔｉｏ Ｉ））、オクタエチルポルフィリン
－塩化白金錯体（ＰｔＣｌ２ＯＥＰ）等も挙げられる。
また、以下の構造式に示される２－（ビフェニル－４－イル）－４，６－ビス（１２－フ
ェニルインドロ［２，３－ａ］カルバゾール－１１－イル）－１，３，５－トリアジン（
略称：ＰＩＣ－ＴＲＺ）や、９－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－
イル）－９’－フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール（略称：ＰＣＣｚＴ
ｚｎ）、２－｛４－［３－（Ｎ－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カ
ルバゾール－９－イル］フェニル｝－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略
称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、２－［４－（１０Ｈ－フェノキサジン－１０－イル）フェニル
］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ＰＸＺ－ＴＲＺ）、３－［４
－（５－フェニル－５，１０－ジヒドロフェナジン－１０－イル）フェニル］－４，５－
ジフェニル－１，２，４－トリアゾール（略称：ＰＰＺ－３ＴＰＴ）、３－（９，９－ジ
メチル－９Ｈ－アクリジン－１０－イル）－９Ｈ－キサンテン－９－オン（略称：ＡＣＲ
ＸＴＮ）、ビス［４－（９，９－ジメチル－９，１０－ジヒドロアクリジン）フェニル］
スルホン（略称：ＤＭＡＣ－ＤＰＳ）、１０－フェニル－１０Ｈ，１０’Ｈ－スピロ［ア
クリジン－９，９’－アントラセン］－１０’－オン（略称：ＡＣＲＳＡ）、等のπ電子
過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環の一方または両方を有する複素環化合物も用
いることができる。該複素環化合物は、π電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳
香環を有するため、電子輸送性及び正孔輸送性が共に高く、好ましい。中でも、π電子不
足型複素芳香環を有する骨格のうち、ピリジン骨格、ジアジン骨格（ピリミジン骨格、ピ
ラジン骨格、ピリダジン骨格）、およびトリアジン骨格は、安定で信頼性が良好なため好
ましい。特に、ベンゾフロピリミジン骨格、ベンゾチエノピリミジン骨格、ベンゾフロピ
ラジン骨格、ベンゾチエノピラジン骨格はアクセプタ性が高く、信頼性が良好なため好ま
しい。また、π電子過剰型複素芳香環を有する骨格の中でも、アクリジン骨格、フェノキ
サジン骨格、フェノチアジン骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、及びピロール骨格は、
安定で信頼性が良好なため、当該骨格の少なくとも一を有することが好ましい。なお、フ
ラン骨格としてはジベンゾフラン骨格が、チオフェン骨格としてはジベンゾチオフェン骨
格が、それぞれ好ましい。また、ピロール骨格としては、インドール骨格、カルバゾール
骨格、インドロカルバゾール骨格、ビカルバゾール骨格、３－（９－フェニル－９Ｈ－カ
ルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール骨格が特に好ましい。なお、π電子過剰型
複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環
の電子供与性とπ電子不足型複素芳香環の電子受容性が共に強くなり、Ｓ１準位とＴ１準
位のエネルギー差が小さくなるため、熱活性化遅延蛍光を効率よく得られることから特に
好ましい。なお、π電子不足型複素芳香環の代わりに、シアノ基のような電子吸引基が結
合した芳香環を用いても良い。また、π電子過剰型骨格として、芳香族アミン骨格、フェ
ナジン骨格等を用いることができる。また、π電子不足型骨格として、キサンテン骨格、
チオキサンテンジオキサイド骨格、オキサジアゾール骨格、トリアゾール骨格、イミダゾ
ール骨格、アントラキノン骨格、フェニルボランやボラントレン等の含ホウ素骨格、ベン
ゾニトリルまたはシアノベンゼン等のニトリル基またはシアノ基を有する芳香環や複素芳
香環、ベンゾフェノン等のカルボニル骨格、ホスフィンオキシド骨格、スルホン骨格等を
用いることができる。このように、π電子不足型複素芳香環およびπ電子過剰型複素芳香
環の少なくとも一方の代わりにπ電子不足型骨格およびπ電子過剰型骨格を用いることが
できる。
なお、ＴＡＤＦ材料とは、Ｓ１準位とＴ１準位との差が小さく、逆項間交差によって三重
項励起エネルギーから一重項励起エネルギーへエネルギーを変換することができる機能を
有する材料である。そのため、三重項励起エネルギーをわずかな熱エネルギーによって一
重項励起エネルギーにアップコンバート（逆項間交差）が可能で、一重項励起状態を効率
よく生成することができる。また、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる
。
また、２種類の物質で励起状態を形成する励起錯体（エキサイプレックス、エキシプレッ
クスまたはＥｘｃｉｐｌｅｘともいう）は、Ｓ１準位とＴ１準位との差が極めて小さく、
三重項励起エネルギーを一重項励起エネルギーに変換することが可能なＴＡＤＦ材料とし
ての機能を有する。
なお、Ｔ１準位の指標としては、低温（例えば７７Ｋから１０Ｋ）で観測される燐光スペ
クトルを用いればよい。ＴＡＤＦ材料としては、その蛍光スペクトルの短波長側の裾にお
いて接線を引き、その外挿線の波長のエネルギーをＳ１準位とし、燐光スペクトルの短波
長側の裾において接線を引き、その外挿線の波長のエネルギーをＴ１準位とした際に、そ
のＳ１とＴ１の差が０．３ｅＶ以下であることが好ましく、０．２ｅＶ以下であることが
さらに好ましい。
また、ＴＡＤＦ材料を発光中心物質として用いる場合、ホスト材料のＳ１準位はＴＡＤＦ
材料のＳ１準位より高い方が好ましい。また、ホスト材料のＴ１準位はＴＡＤＦ材料のＴ
１準位より高いことが好ましい。
発光層１１３のホスト材料としては、電子輸送性を有する材料や正孔輸送性を有する材料
、上記ＴＡＤＦ材料など様々なキャリア輸送材料を用いることができる。
正孔輸送性を有する材料としては、アミン骨格やπ電子過剰型複素芳香環骨格を有する有
機化合物が好ましい。例えば、４，４’－ビス［Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－フェニルア
ミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’
－ジフェニル－［１，１’－ビフェニル］－４，４’－ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，
４’－ビス［Ｎ－（スピロ－９，９’－ビフルオレン－２－イル）－Ｎ－フェニルアミノ
］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４－フェニル－４’－（９－フェニルフルオレン－９
－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４－フェニル－３’－（９－フェ
ニルフルオレン－９－イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４－フェニ
ル－４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称
：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’－ジフェニル－４’’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾ
ール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４－（１－ナフチル
）－４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称
：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’－ジ（１－ナフチル）－４’’－（９－フェニル－９Ｈ－カ
ルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、９，９－ジメチル
－Ｎ－フェニル－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル
］フルオレン－２－アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ－フェニル－Ｎ－［４－（９－フェ
ニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］スピロ－９，９’－ビフルオレン－２
－アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物や、１，３－ビ
ス（Ｎ－カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’－ジ（Ｎ－カルバゾリル）
ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６－ビス（３，５－ジフェニルフェニル）－９－フェ
ニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、３，３’－ビス（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾ
ール）（略称：ＰＣＣＰ）などのカルバゾール骨格を有する化合物や、４，４’，４’’
－（ベンゼン－１，３，５－トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ
－ＩＩ）、２，８－ジフェニル－４－［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イ
ル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ－ＩＩＩ）、４－［４－（９－
フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］－６－フェニルジベンゾチオフェン
（略称：ＤＢＴＦＬＰ－ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物や、４，４’，４’
’－（ベンゼン－１，３，５－トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ－
ＩＩ）、４－｛３－［３－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］フ
ェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ－ＩＩ）などのフラン骨格を有する
化合物が挙げられる。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物やカルバゾール
骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減に
も寄与するため好ましい。また、上記第２の有機化合物の例として挙げた有機化合物も用
いることができる。
電子輸送性を有する材料としては、例えば、ビス（１０－ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリ
ナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２－メチル－８－キノリノラト
）（４－フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８－
キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２－（２－ベンゾオキサゾリル）
フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２－（２－ベンゾチアゾリル）
フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体や、π電子不足型複素芳
香環骨格を有する有機化合物が好ましい。π電子不足型複素芳香環骨格を有する有機化合
物としては、例えば、２－（４－ビフェニリル）－５－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル
）－１，３，４－オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、３－（４－ビフェニリル）－４－
フェニル－５－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－１，２，４－トリアゾール（略称：
ＴＡＺ）、１，３－ビス［５－（ｐ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－１，３，４－オキサ
ジアゾール－２－イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ－７）、９－［４－（５－フェニル－１
，３，４－オキサジアゾール－２－イル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣＯ
１１）、２，２’，２’’－（１，３，５－ベンゼントリイル）トリス（１－フェニル－
１Ｈ－ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、２－［３－（ジベンゾチオフェン－４
－イル）フェニル］－１－フェニル－１Ｈ－ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ
－ＩＩ）などのポリアゾール骨格を有する複素環化合物や、２－［３－（ジベンゾチオフ
ェン－４－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢ
ｑ－ＩＩ）、２－［３’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル－３－イル］ジ
ベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）、２－［３’－（
９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ビフェニル－３－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリ
ン（略称：２ｍＣｚＢＰＤＢｑ）、４，６－ビス［３－（フェナントレン－９－イル）フ
ェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、４，６－ビス［３－（４－ジベン
ゾチエニル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩ）などのジア
ジン骨格を有する複素環化合物や、３，５－ビス［３－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル
）フェニル］ピリジン（略称：３５ＤＣｚＰＰｙ）、１，３，５－トリ［３－（３－ピリ
ジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）などのピリジン骨格を有する複素環化
合物が挙げられる。上述した中でも、ジアジン骨格を有する複素環化合物やピリジン骨格
を有する複素環化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン（ピリミジンや
ピラジン）骨格を有する複素環化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する
。
ホスト材料として用いることが可能なＴＡＤＦ材料としては、先にＴＡＤＦ材料として挙
げたものを同様に用いることができる。ＴＡＤＦ材料をホスト材料として用いると、ＴＡ
ＤＦ材料で生成した三重項励起エネルギーが、逆項間交差によって一重項励起エネルギー
に変換され、さらに発光中心物質へエネルギー移動することで、発光素子の発光効率を高
めることができる。このとき、ＴＡＤＦ材料がエネルギードナーとして機能し、発光中心
物質がエネルギーアクセプタとして機能する。
これは、上記発光中心物質が蛍光発光物質である場合に、非常に有効である。また、この
とき、高い発光効率を得るためには、ＴＡＤＦ材料のＳ１準位は、蛍光発光物質のＳ１準
位より高いことが好ましい。また、ＴＡＤＦ材料のＴ１準位は、蛍光発光物質のＳ１準位
より高いことが好ましい。したがって、ＴＡＤＦ材料のＴ１準位は、蛍光発光物質のＴ１
準位より高いことが好ましい。
また、蛍光発光物質の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈するＴ
ＡＤＦ材料を用いることが好ましい。そうすることで、ＴＡＤＦ材料から蛍光発光物質へ
の励起エネルギーの移動がスムーズとなり、効率よく発光が得られるため、好ましい。
また、効率よく三重項励起エネルギーから逆項間交差によって一重項励起エネルギーが生
成されるためには、ＴＡＤＦ材料でキャリア再結合が生じることが好ましい。また、ＴＡ
ＤＦ材料で生成した三重項励起エネルギーが蛍光発光物質の三重項励起エネルギーに移動
しないことが好ましい。そのためには、蛍光発光物質は、蛍光発光物質が有する発光団（
発光の原因となる骨格）の周囲に保護基を有すると好ましい。該保護基としては、π結合
を有さない置換基が好ましく、飽和炭化水素が好ましく、具体的には炭素数３以上１０以
下のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３以上１０以下のシクロアルキル基、炭素
数３以上１０以下のトリアルキルシリル基が挙げられ、保護基が複数あるとさらに好まし
い。π結合を有さない置換基は、キャリアを輸送する機能に乏しいため、キャリア輸送や
キャリア再結合に影響をほとんど与えずに、ＴＡＤＦ材料と蛍光発光物質の発光団との距
離を遠ざけることができる。ここで、発光団とは、蛍光発光物質において発光の原因とな
る原子団（骨格）を指す。発光団は、π結合を有する骨格が好ましく、芳香環を含むこと
が好ましく、縮合芳香環または縮合複素芳香環を有すると好ましい。縮合芳香環または縮
合複素芳香環としては、フェナントレン骨格、スチルベン骨格、アクリドン骨格、フェノ
キサジン骨格、フェノチアジン骨格等が挙げられる。特にナフタレン骨格、アントラセン
骨格、フルオレン骨格、クリセン骨格、トリフェニレン骨格、テトラセン骨格、ピレン骨
格、ペリレン骨格、クマリン骨格、キナクリドン骨格、ナフトビスベンゾフラン骨格を有
する蛍光発光物質は蛍光量子収率が高いため好ましい。
蛍光発光物質を発光中心物質として用いる場合、ホスト材料としては、アントラセン骨格
を有する材料が好適である。アントラセン骨格を有する物質を蛍光発光物質のホスト材料
として用いると、発光効率、耐久性共に良好な発光層を実現することが可能である。ホス
ト材料として用いるアントラセン骨格を有する物質としては、ジフェニルアントラセン骨
格、特に９，１０－ジフェニルアントラセン骨格を有する物質が化学的に安定であるため
好ましい。また、ホスト材料がカルバゾール骨格を有する場合、正孔の注入・輸送性が高
まるため好ましいが、カルバゾールにベンゼン環がさらに縮合したベンゾカルバゾール骨
格を含む場合、カルバゾールよりもＨＯＭＯが０．１ｅＶ程度浅くなり、正孔が入りやす
くなるためより好ましい。特に、ホスト材料がジベンゾカルバゾール骨格を含む場合、カ
ルバゾールよりもＨＯＭＯが０．１ｅＶ程度浅くなり、正孔が入りやすくなる上に、正孔
輸送性にも優れ、耐熱性も高くなるため好適である。したがって、さらにホスト材料とし
て好ましいのは、９，１０－ジフェニルアントラセン骨格およびカルバゾール骨格（ある
いはベンゾカルバゾール骨格やジベンゾカルバゾール骨格）を同時に有する物質である。
なお、上記の正孔注入・輸送性の観点から、カルバゾール骨格に換えて、ベンゾフルオレ
ン骨格やジベンゾフルオレン骨格を用いてもよい。このような物質の例としては、９－フ
ェニル－３－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾー
ル（略称：ＰＣｚＰＡ）、３－［４－（１－ナフチル）－フェニル］－９－フェニル－９
Ｈ－カルバゾール（略称：ＰＣＰＮ）、９－［４－（１０－フェニル－９－アントラセニ
ル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、７－［４－（１０－フェニル
－９－アントリル）フェニル］－７Ｈ－ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤ
ＢＣｚＰＡ）、６－［３－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）フェニル］－ベン
ゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン（略称：２ｍＢｎｆＰＰＡ）、９－フェニル－１０
－｛４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）ビフェニル－４’－イル｝アン
トラセン（略称：ＦＬＰＰＡ）、９－（１－ナフチル）－１０－［４－（２－ナフチル）
フェニル］アントラセン（略称：αＮ－βＮＰＡｎｔｈ）等が挙げられる。特に、ＣｚＰ
Ａ、ｃｇＤＢＣｚＰＡ、２ｍＢｎｆＰＰＡ、ＰＣｚＰＡは非常に良好な特性を示すため、
好ましい選択である。
なお、ホスト材料（第５の有機化合物）は複数種の物質を混合した材料であっても良く、
混合したホスト材料を用いる場合は、電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材
料とを混合することが好ましい。電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料を
混合することによって、発光層１１３の輸送性を容易に調整することができ、再結合領域
の制御も簡便に行うことができる。正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を有する材料の
含有量の重量比は、正孔輸送性を有する材料：電子輸送性を有する材料＝１：１９～１９
：１とすればよい。混合したホスト材料を第５の有機化合物とする場合、そのＨＯＭＯ準
位は、正孔輸送性を有する材料の準位とみなすものとする。
なお、上記混合された材料の一部として、りん光発光物質を用いることができる。りん光
発光物質は、発光中心物質として蛍光発光物質を用いる際に蛍光発光物質へ励起エネルギ
ーを供与するエネルギードナーとして用いることができる。
また、これら混合された材料同士で励起錯体を形成しても良い。当該励起錯体は発光材料
の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈する励起錯体を形成するよ
うな組み合わせを選択することで、エネルギー移動がスムーズとなり、効率よく発光が得
られるため好ましい。また、当該構成を用いることで駆動電圧も低下するため好ましい。
なお、励起錯体を形成する材料の少なくとも一方は、りん光発光物質であってもよい。そ
うすることで、三重項励起エネルギーを逆項間交差によって効率よく一重項励起エネルギ
ーへ変換することができる。
効率よく励起錯体を形成する材料の組み合わせとしては、正孔輸送性を有する材料のＨＯ
ＭＯ準位が電子輸送性を有する材料のＨＯＭＯ準位以上であると好ましい。また、正孔輸
送性を有する材料のＬＵＭＯ準位が電子輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位以上であると
好ましい。なお、材料のＬＵＭＯ準位およびＨＯＭＯ準位は、サイクリックボルタンメト
リ（ＣＶ）測定によって測定される材料の電気化学特性（還元電位および酸化電位）から
導出することができる。
なお、励起錯体の形成は、例えば正孔輸送性を有する材料の発光スペクトル、電子輸送性
を有する材料の発光スペクトル、およびこれら材料を混合した混合膜の発光スペクトルを
比較し、混合膜の発光スペクトルが、各材料の発光スペクトルよりも長波長シフトする（
あるいは長波長側に新たなピークを持つ）現象を観測することにより確認することができ
る。あるいは、正孔輸送性を有する材料の過渡フォトルミネッセンス（ＰＬ）、電子輸送
性を有する材料の過渡ＰＬ、及びこれら材料を混合した混合膜の過渡ＰＬを比較し、混合
膜の過渡ＰＬ寿命が、各材料の過渡ＰＬ寿命よりも長寿命成分を有する、あるいは遅延成
分の割合が大きくなるなどの過渡応答の違いを観測することにより、確認することができ
る。また、上述の過渡ＰＬは過渡エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）と読み替えても構わ
ない。すなわち、正孔輸送性を有する材料の過渡ＥＬ、電子輸送性を有する材料の過渡Ｅ
Ｌ及びこれらの混合膜の過渡ＥＬを比較し、過渡応答の違いを観測することによっても、
励起錯体の形成を確認することができる。
以上のような構成を有する本発明の一態様の発光デバイスは、寿命の良好な発光デバイス
とすることが可能である。
（実施の形態２）
続いて、上述の発光デバイスの詳細な構造や材料の例について説明する。本発明の一態様
の発光デバイスは、上述のように陽極１０１と陰極１０２の一対の電極間に複数の層から
なるＥＬ層１０３を有し、当該ＥＬ層１０３は少なくとも陽極１０１側より、正孔注入層
１１１、第１の正孔輸送層１１２－１、第２の正孔輸送層１１２－２、発光層１１３およ
び電子輸送層を含む。
ＥＬ層１０３に含まれるそれ以外の層については特に限定はなく、正孔注入層、正孔輸送
層、電子輸送層、電子注入層、キャリアブロック層、励起子ブロック層、電荷発生層など
、様々な層構造を適用することができる。
陽極１０１は、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合
物、およびこれらの混合物などを用いて形成することが好ましい。具体的には、例えば、
酸化インジウム－酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ケイ素若し
くは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム－酸化スズ、酸化インジウム－酸化亜鉛、酸化
タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。これ
らの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタリング法により成膜されるが、ゾル－ゲル法な
どを応用して作製しても構わない。作製方法の例としては、酸化インジウム－酸化亜鉛は
、酸化インジウムに対し１～２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタ
リング法により形成する方法などがある。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有し
た酸化インジウム（ＩＷＺＯ）は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５～５
ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１～１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法によ
り形成することもできる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タン
グステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）
、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等
が挙げられる。グラフェンも用いることができる。なお、ここでは仕事関数が大きく、陽
極を形成する材料として代表的な物質を列挙したが、本発明の一態様では、正孔注入層１
１１に、正孔輸送性を有する有機化合物と、当該有機化合物に対し電子受容性を示す物質
とを含む複合材料を用いるため、仕事関数に関わらず電極材料を選択することができる。
ＥＬ層１０３の積層構造については、本実施の形態では、図１（Ａ１）および（Ａ２）に
示すように、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２（第１の正孔輸送層１１２－１、第２
の正孔輸送層１１２－２）、発光層１１３、電子輸送層１１４に加えて電子注入層１１５
を有する構成、及び図１（Ｂ）に示すように、正孔注入層１１１、第１の正孔輸送層１１
２－１、第２の正孔輸送層１１２－２、発光層１１３、電子輸送層１１４に加えて電荷発
生層１１６を有する構成の２種類の構成について説明する。各層を構成する材料について
以下に具体的に示す。
正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２（第１の正孔輸送層１１２－１、第２の正孔輸送層
１１２－２）および発光層１１３に関しては、実施の形態１で詳述したため、繰り返しと
なる記載を省略する。実施の形態１の記載を参照されたい。
電子輸送層１１４は、発光層１１３と陰極１０２との間に設けられる。また、電子輸送層
１１４は、電子輸送性を有する有機化合物を含んで形成される。電子輸送性を有する有機
化合物としては、上記ホスト材料に用いることが可能な電子輸送性を有する有機化合物、
または上記蛍光発光物質のホスト材料として用いることが可能な有機化合物として挙げた
ものを用いることができる。また、その電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００における
電子移動度が１×１０－７ｃｍ２／Ｖｓ以上５×１０－５ｃｍ２／Ｖｓ以下である有機化
合物を用いることが好ましい。
電子輸送層１１４と陰極１０２との間に、電子注入層１１５として、フッ化リチウム（Ｌ
ｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のようなアルカリ
金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含む層を設けても良い。電子注入層１１
５は、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそ
れらの化合物を含有させたものや、エレクトライドを用いてもよい。エレクトライドとし
ては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が
挙げられる。
また、電子注入層１１５の代わりに電子輸送層１１４と陰極１０２との間に電荷発生層１
１６を設けても良い（図１（Ｂ））。電荷発生層１１６は、電位をかけることによって当
該層の陰極側に接する層に正孔を、陽極側に接する層に電子を注入することができる層の
ことである。電荷発生層１１６には、少なくともＰ型層１１７が含まれる。Ｐ型層１１７
は、上述の正孔注入層１１１を構成することができる材料として挙げた複合材料を用いて
形成することが好ましい。またＰ型層１１７は、複合材料を構成する材料として上述した
アクセプタ材料を含む膜と正孔輸送材料を含む膜とを積層して構成しても良い。Ｐ型層１
１７に電位をかけることによって、電子輸送層１１４に電子が、陰極である陰極１０２に
正孔が注入され、発光デバイスが動作する。
なお、電荷発生層１１６はＰ型層１１７の他に電子リレー層１１８及び電子注入バッファ
層１１９のいずれか一又は両方がもうけられていることが好ましい。
電子リレー層１１８は少なくとも電子輸送性を有する物質を含み、電子注入バッファ層１
１９とＰ型層１１７との相互作用を防いで電子をスムーズに受け渡す機能を有する。電子
リレー層１１８に含まれる電子輸送性を有する物質のＬＵＭＯ準位は、Ｐ型層１１７にお
ける電子受容性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層１１４における電荷発生層１１６に接
する層に含まれる物質のＬＵＭＯ準位との間であることが好ましい。電子リレー層１１８
に用いられる電子輸送性を有する物質におけるＬＵＭＯ準位の具体的なエネルギー準位は
－５．０ｅＶ以上、好ましくは－５．０ｅＶ以上－３．０ｅＶ以下とするとよい。なお、
電子リレー層１１８に用いられる電子輸送性を有する物質としてはフタロシアニン系の材
料又は金属－酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
電子注入バッファ層１１９には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、および
これらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リ
チウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン
化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含
む））等の電子注入性の高い物質を用いることが可能である。
また、電子注入バッファ層１１９が、電子輸送性を有する物質と電子供与性物質を含んで
形成される場合には、電子供与性物質として、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類
金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン
化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化
物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物
、炭酸塩を含む））の他、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカ
メチルニッケロセン等の有機化合物を用いることもできる。なお、電子輸送性を有する物
質としては、先に説明した電子輸送層１１４を構成する材料と同様の材料を用いて形成す
ることができる。
陰極１０２を形成する物質としては、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）金
属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。このよ
うな陰極材料の具体例としては、リチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属
、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等の元素
周期表の第１族または第２族に属する元素、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬ
ｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含
む合金等が挙げられる。しかしながら、陰極１０２と電子輸送層との間に、電子注入層を
設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、ケイ素若しくは酸
化ケイ素を含有した酸化インジウム－酸化スズ等様々な導電性材料を陰極１０２として用
いることができる。
これら導電性材料は、真空蒸着法やスパッタリング法などの乾式法、インクジェット法、
スピンコート法等を用いて成膜することが可能である。また、ゾル－ゲル法を用いて湿式
法で形成しても良いし、金属材料のペーストを用いて湿式法で形成してもよい。
また、ＥＬ層１０３の形成方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々の方法を用いる
ことができる。例えば、真空蒸着法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印
刷法、インクジェット法またはスピンコート法など用いても構わない。
また上述した各電極または各層を異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。
なお、陽極１０１と陰極１０２との間に設けられる層の構成は、上記のものには限定され
ない。しかし、発光領域と電極やキャリア注入層に用いられる金属とが近接することによ
って生じる消光が抑制されるように、陽極１０１および陰極１０２から離れた部位に正孔
と電子とが再結合する発光領域を設けた構成が好ましい。
また、発光層１１３に接する正孔輸送層や電子輸送層、特に発光層１１３における再結合
領域に近いキャリア輸送層は、発光層で生成した励起子からのエネルギー移動を抑制する
ため、そのバンドギャップが発光層を構成する発光材料もしくは、発光層に含まれる発光
材料が有するバンドギャップより大きいバンドギャップを有する物質で構成することが好
ましい。
続いて、複数の発光ユニットを積層した構成の発光デバイス（積層型素子、タンデム型素
子ともいう）の態様について、図１（Ｃ）を参照して説明する。この発光デバイスは、陽
極と陰極との間に、複数の発光ユニットを有する発光デバイスである。一つの発光ユニッ
トは、図１（Ａ１）または（Ａ２）で示したＥＬ層１０３とほぼ同様な構成を有する。つ
まり、図１（Ｃ）で示す発光デバイスは複数の発光ユニットを有する発光デバイスであり
、図１（Ａ１）、（Ａ２）、又は（Ｂ）で示した発光デバイスは、１つの発光ユニットを
有する発光デバイスであるということができる。
図１（Ｃ）において、陽極５０１と陰極５０２との間には、第１の発光ユニット５１１と
第２の発光ユニット５１２が積層されており、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユ
ニット５１２との間には電荷発生層５１３が設けられている。陽極５０１と陰極５０２は
それぞれ図１（Ａ１）および（Ａ２）における陽極１０１と陰極１０２に相当し、図１（
Ａ１）および（Ａ２）の説明で述べたものと同じものを適用することができる。また、第
１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２は同じ構成であっても異なる構成で
あってもよい。
電荷発生層５１３は、陽極５０１と陰極５０２に電圧を印加したときに、一方の発光ユニ
ットに電子を注入し、他方の発光ユニットに正孔を注入する機能を有する。すなわち、図
１（Ｃ）において、陽極の電位の方が陰極の電位よりも高くなるように電圧を印加した場
合、電荷発生層５１３は、第１の発光ユニット５１１に電子を注入し、第２の発光ユニッ
ト５１２に正孔を注入するものであればよい。
電荷発生層５１３は、図１（Ｂ）にて説明した電荷発生層１１６と同様の構成で形成する
ことが好ましい。有機化合物と金属酸化物の複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送
性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。なお、発光ユニ
ットの陽極側の面が電荷発生層５１３に接している場合は、電荷発生層５１３が発光ユニ
ットの正孔注入層の役割も担うことができるため、発光ユニットは正孔注入層を設けなく
とも良い。
また、電荷発生層５１３に電子注入バッファ層１１９を設ける場合、当該電子注入バッフ
ァ層１１９が陽極側の発光ユニットにおける電子注入層の役割を担うため、陽極側の発光
ユニットには必ずしも電子注入層を形成する必要はない。
図１（Ｃ）では、２つの発光ユニットを有する発光デバイスについて説明したが、３つ以
上の発光ユニットを積層した発光デバイスについても、同様に適用することが可能である
。本実施の形態に係る発光デバイスのように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷
発生層５１３で仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度発光を可能
とし、さらに長寿命な素子を実現できる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光
装置を実現することができる。
また、それぞれの発光ユニットの発光色を異ならせることで、発光デバイス全体として、
所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つの発光ユニットを有する発光デバイス
において、第１の発光ユニットで赤と緑の発光色、第２の発光ユニットで青の発光色を得
ることで、発光デバイス全体として白色発光する発光デバイスを得ることも可能である。
また、３つ以上の発光ユニットを積層した発光デバイスの構成としては、例えば、第１の
発光ユニットが第１の青色の発光層を有し、第２の発光ユニットが黄色または黄緑色の発
光層と、赤色の発光層とを有し、第３の発光ユニットが第２の青色の発光層を有するタン
デム型デバイスとすることができる。当該タンデム型デバイスは、上述の発光デバイスと
同様に、白色の発光を得ることができる。
また、上述のＥＬ層１０３や第１の発光ユニット５１１、第２の発光ユニット５１２及び
電荷発生層などの各層や電極は、例えば、蒸着法（真空蒸着法を含む）、液滴吐出法（イ
ンクジェット法ともいう）、塗布法、グラビア印刷法等の方法を用いて形成することがで
きる。また、それらは低分子材料、中分子材料（オリゴマー、デンドリマーを含む）、ま
たは高分子材料を含んでも良い。
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイスを用いた発光
装置について説明する。
本実施の形態では、実施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイスを用いて作製
された発光装置について図２を用いて説明する。なお、図２（Ａ）は、発光装置を示す上
面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）をＡ－ＢおよびＣ－Ｄで切断した断面図である。この発光
装置は、発光デバイスの発光を制御するものとして、点線で示された駆動回路部（ソース
線駆動回路）６０１、画素部６０２、駆動回路部（ゲート線駆動回路）６０３を含んでい
る。また、６０４は封止基板、６０５はシール材であり、シール材６０５で囲まれた内側
は、空間６０７になっている。
なお、引き回し配線６０８はソース線駆動回路６０１及びゲート線駆動回路６０３に入力
される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリ
ントサーキット）６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等
を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配
線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装
置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとす
る。
次に、断面構造について図２（Ｂ）を用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路部
及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース線駆動回路６０１と
、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
素子基板６１０はガラス、石英、有機樹脂、金属、合金、半導体などからなる基板の他、
ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニル
フロライド）、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いて作製す
ればよい。
画素や駆動回路に用いられるトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、逆スタガ
型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップ
ゲート型のトランジスタでもボトムゲート型トランジスタでもよい。トランジスタに用い
る半導体材料は特に限定されず、例えば、シリコン、ゲルマニウム、炭化シリコン、窒化
ガリウム等を用いることができる。または、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ系金属酸化物などの、イン
ジウム、ガリウム、亜鉛のうち少なくとも一つを含む酸化物半導体を用いてもよい。
トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結
晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領域
を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジ
スタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
ここで、上記画素や駆動回路に設けられるトランジスタの他、後述するタッチセンサ等に
用いられるトランジスタなどの半導体装置には、酸化物半導体を適用することが好ましい
。特にシリコンよりもバンドギャップの広い酸化物半導体を適用することが好ましい。シ
リコンよりもバンドギャップの広い酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ状
態における電流を低減できる。
上記酸化物半導体は、少なくともインジウム（Ｉｎ）又は亜鉛（Ｚｎ）を含むことが好ま
しい。また、Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ系酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、
Ｌａ、ＣｅまたはＨｆ等の金属）で表記される酸化物を含む酸化物半導体であることがよ
り好ましい。
ここで、本発明の一態様に用いることができる酸化物半導体について、以下に説明を行う
。
酸化物半導体は、単結晶酸化物半導体と、それ以外の非単結晶酸化物半導体と、に分けら
れる。非単結晶酸化物半導体としては、例えば、ＣＡＡＣ－ＯＳ（ｃ－ａｘｉｓ ａｌｉ
ｇｎｅｄ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結
晶酸化物半導体、ｎｃ－ＯＳ（ｎａｎｏ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍ
ｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、擬似非晶質酸化物半導体（ａ－ｌｉｋｅ ＯＳ：ａｍｏｒｐｈ
ｏｕｓ－ｌｉｋｅ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、および非晶質酸化物半
導体などがある。
ＣＡＡＣ－ＯＳは、ｃ軸配向性を有し、かつａ－ｂ面方向において複数のナノ結晶が連結
し、歪みを有した結晶構造となっている。なお、歪みとは、複数のナノ結晶が連結する領
域において、格子配列の揃った領域と、別の格子配列の揃った領域と、の間で格子配列の
向きが変化している箇所を指す。
ナノ結晶は、六角形を基本とするが、正六角形状とは限らず、非正六角形状である場合が
ある。また、歪みにおいて、五角形、および七角形などの格子配列を有する場合がある。
なお、ＣＡＡＣ－ＯＳにおいて、歪み近傍においても、明確な結晶粒界（グレインバウン
ダリーともいう）を確認することは難しい。すなわち、格子配列の歪みによって、結晶粒
界の形成が抑制されていることがわかる。これは、ＣＡＡＣ－ＯＳが、ａ－ｂ面方向にお
いて酸素原子の配列が稠密でないことや、金属元素が置換することで原子間の結合距離が
変化することなどによって、歪みを許容することができるためである。
また、ＣＡＡＣ－ＯＳは、インジウム、および酸素を有する層（以下、Ｉｎ層）と、元素
Ｍ、亜鉛、および酸素を有する層（以下、（Ｍ，Ｚｎ）層）とが積層した、層状の結晶構
造（層状構造ともいう）を有する傾向がある。なお、インジウムと元素Ｍは、互いに置換
可能であり、（Ｍ，Ｚｎ）層の元素Ｍがインジウムと置換した場合、（Ｉｎ，Ｍ，Ｚｎ）
層と表すこともできる。また、Ｉｎ層のインジウムが元素Ｍと置換した場合、（Ｉｎ，Ｍ
）層と表すこともできる。
ＣＡＡＣ－ＯＳは結晶性の高い酸化物半導体である。一方、ＣＡＡＣ－ＯＳは、明確な結
晶粒界を確認することが難しいため、結晶粒界に起因する電子移動度の低下が起こりにく
いといえる。また、酸化物半導体の結晶性は不純物の混入や欠陥の生成などによって低下
する場合があるため、ＣＡＡＣ－ＯＳは不純物や欠陥（酸素欠損（ＶＯ：ｏｘｙｇｅｎ
ｖａｃａｎｃｙともいう）など）の少ない酸化物半導体ともいえる。したがって、ＣＡＡ
Ｃ－ＯＳを有する酸化物半導体は、物理的性質が安定する。そのため、ＣＡＡＣ－ＯＳを
有する酸化物半導体は熱に強く、信頼性が高い。
ｎｃ－ＯＳは、微小な領域（例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の領域、特に１ｎｍ以上３
ｎｍ以下の領域）において原子配列に周期性を有する。また、ｎｃ－ＯＳは、異なるナノ
結晶間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、膜全体で配向性が見られない。した
がって、ｎｃ－ＯＳは、分析方法によっては、ａ－ｌｉｋｅ ＯＳや非晶質酸化物半導体
と区別が付かない場合がある。
なお、インジウムと、ガリウムと、亜鉛と、を有する酸化物半導体の一種である、インジ
ウム－ガリウム－亜鉛酸化物（以下、ＩＧＺＯ）は、上述のナノ結晶とすることで安定な
構造をとる場合がある。特に、ＩＧＺＯは、大気中では結晶成長がし難い傾向があるため
、大きな結晶（ここでは、数ｍｍの結晶、または数ｃｍの結晶）よりも小さな結晶（例え
ば、上述のナノ結晶）とする方が、構造的に安定となる場合がある。
ａ－ｌｉｋｅ ＯＳは、ｎｃ－ＯＳと非晶質酸化物半導体との間の構造を有する酸化物半
導体である。ａ－ｌｉｋｅ ＯＳは、鬆または低密度領域を有する。すなわち、ａ－ｌｉ
ｋｅ ＯＳは、ｎｃ－ＯＳおよびＣＡＡＣ－ＯＳと比べて、結晶性が低い。
酸化物半導体は、多様な構造をとり、それぞれが異なる特性を有する。本発明の一態様の
酸化物半導体は、非晶質酸化物半導体、多結晶酸化物半導体、ａ－ｌｉｋｅ ＯＳ、ｎｃ
－ＯＳ、ＣＡＡＣ－ＯＳのうち、二種以上を有していてもよい。
また、上述の酸化物半導体以外として、ＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ－Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｏｍｐ
ｏｓｉｔｅ）－ＯＳを用いてもよい。
ＣＡＣ－ＯＳとは、材料の一部では導電性の機能と、材料の一部では絶縁性の機能とを有
し、材料の全体では半導体としての機能を有する。なお、ＣＡＣ－ＯＳを、トランジスタ
の半導体層に用いる場合、導電性の機能は、キャリアとなる電子（またはホール）を流す
機能であり、絶縁性の機能は、キャリアとなる電子を流さない機能である。導電性の機能
と、絶縁性の機能とを、それぞれ相補的に作用させることで、スイッチングさせる機能（
Ｏｎ／Ｏｆｆさせる機能）をＣＡＣ－ＯＳに付与することができる。ＣＡＣ－ＯＳにおい
て、それぞれの機能を分離させることで、双方の機能を最大限に高めることができる。
また、ＣＡＣ－ＯＳは、導電性領域、及び絶縁性領域を有する。導電性領域は、上述の導
電性の機能を有し、絶縁性領域は、上述の絶縁性の機能を有する。また、材料中において
、導電性領域と、絶縁性領域とは、ナノ粒子レベルで分離している場合がある。また、導
電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ材料中に偏在する場合がある。また、導電性領域
は、周辺がぼけてクラウド状に連結して観察される場合がある。
また、ＣＡＣ－ＯＳにおいて、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ０．５ｎｍ以上
１０ｎｍ以下、好ましくは０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下のサイズで材料中に分散している場
合がある。
また、ＣＡＣ－ＯＳは、異なるバンドギャップを有する成分により構成される。例えば、
ＣＡＣ－ＯＳは、絶縁性領域に起因するワイドギャップを有する成分と、導電性領域に起
因するナローギャップを有する成分と、により構成される。当該構成の場合、キャリアを
流す際に、ナローギャップを有する成分において、主にキャリアが流れる。また、ナロー
ギャップを有する成分が、ワイドギャップを有する成分に相補的に作用し、ナローギャッ
プを有する成分に連動してワイドギャップを有する成分にもキャリアが流れる。このため
、上記ＣＡＣ－ＯＳをトランジスタのチャネル形成領域に用いる場合、トランジスタのオ
ン状態において高い電流駆動力、つまり大きなオン電流、及び高い電界効果移動度を得る
ことができる。
すなわち、ＣＡＣ－ＯＳは、マトリックス複合材（ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）
、または金属マトリックス複合材（ｍｅｔａｌ ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）と
呼称することもできる。
半導体層として上述の酸化物半導体材料を用いることで、電気特性の変動が抑制され、信
頼性の高いトランジスタを実現できる。
また、上述の半導体層を有するトランジスタはその低いオフ電流により、トランジスタを
介して容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。このようなトラ
ンジスタを画素に適用することで、各表示領域に表示した画像の階調を維持しつつ、駆動
回路を停止することも可能となる。その結果、極めて消費電力の低減された電子機器を実
現できる。
トランジスタの特性安定化等のため、下地膜を設けることが好ましい。下地膜としては、
酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの無機
絶縁膜を用い、単層で又は積層して作製することができる。下地膜はスパッタリング法、
ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法（プラズマＣＶＤ法
、熱ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ ＣＶＤ）法など）、ＡＬＤ（
Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、塗布法、印刷法等を用いて形成
できる。なお、下地膜は、必要で無ければ設けなくてもよい。
なお、ＦＥＴ６２３は駆動回路部６０１に形成されるトランジスタの一つを示すものであ
る。また、駆動回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成
すれば良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示
すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる
。
また、画素部６０２はスイッチング用ＦＥＴ６１１と、電流制御用ＦＥＴ６１２とそのド
レインに電気的に接続された陽極６１３とを含む複数の画素により形成されているが、こ
れに限定されず、３つ以上のＦＥＴと、容量素子とを組み合わせた画素部としてもよい。
なお、陽極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感
光性アクリルを用いることにより形成することができる。
また、後に形成するＥＬ層等の被覆性を良好なものとするため、絶縁物６１４の上端部ま
たは下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物６１４の材料と
してポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．
２μｍ～３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物６１４として、
ネガ型の感光性樹脂、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができる。
陽極６１３上には、ＥＬ層６１６、および陰極６１７がそれぞれ形成されている。ここで
、陽極６１３に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例
えば、ＩＴＯ膜、またはケイ素を含有したインジウム錫酸化物膜、２～２０ｗｔ％の酸化
亜鉛を含む酸化インジウム膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ
膜などの単層膜の他、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタ
ン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造等を用いることができ
る。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトが
とれ、さらに陽極として機能させることができる。
また、ＥＬ層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法
等の種々の方法によって形成される。ＥＬ層６１６は、実施の形態１および実施の形態２
で説明したような構成を含んでいる。また、ＥＬ層６１６を構成する他の材料としては、
低分子化合物、または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマーを含む）であっても良い
。
さらに、ＥＬ層６１６上に形成された陰極６１７に用いる材料としては、仕事関数の小さ
い材料（Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金や化合物（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、
ＡｌＬｉ等）等）を用いることが好ましい。なお、ＥＬ層６１６で生じた光が陰極６１７
を透過させる場合には、陰極６１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（Ｉ
ＴＯ、２～２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム、ケイ素を含有したインジウム錫
酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いるのが良い。
なお、陽極６１３、ＥＬ層６１６、陰極６１７でもって、発光デバイスが形成されている
。当該発光デバイスは実施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイスである。な
お、画素部は複数の発光デバイスが形成されてなっているが、本実施の形態における発光
装置では、実施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイスと、それ以外の構成を
有する発光デバイスの両方が含まれていても良い。
さらにシール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、素
子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光デバ
イス６１８が備えられた構造になっている。なお、空間６０７には、充填材が充填されて
おり、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材で充填される場
合もある。封止基板には凹部を形成し、そこに乾燥材を設けことで水分の影響による劣化
を抑制することができ、好ましい構成である。
なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。また
、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、
封止基板６０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒ
ｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエス
テルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
図２には示されていないが、陰極上に保護膜を設けても良い。保護膜は有機樹脂膜や無機
絶縁膜で形成すればよい。また、シール材６０５の露出した部分を覆うように、保護膜が
形成されていても良い。また、保護膜は、一対の基板の表面及び側面、封止層、絶縁層、
等の露出した側面を覆って設けることができる。
保護膜には、水などの不純物を透過しにくい材料を用いることができる。したがって、水
などの不純物が外部から内部に拡散することを効果的に抑制することができる。
保護膜を構成する材料としては、酸化物、窒化物、フッ化物、硫化物、三元化合物、金属
またはポリマー等を用いることができ、例えば、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、ハ
フニウムシリケート、酸化ランタン、酸化珪素、チタン酸ストロンチウム、酸化タンタル
、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化イットリウム
、酸化セリウム、酸化スカンジウム、酸化エルビウム、酸化バナジウムまたは酸化インジ
ウム等を含む材料や、窒化アルミニウム、窒化ハフニウム、窒化珪素、窒化タンタル、窒
化チタン、窒化ニオブ、窒化モリブデン、窒化ジルコニウムまたは窒化ガリウム等を含む
材料、チタンおよびアルミニウムを含む窒化物、チタンおよびアルミニウムを含む酸化物
、アルミニウムおよび亜鉛を含む酸化物、マンガンおよび亜鉛を含む硫化物、セリウムお
よびストロンチウムを含む硫化物、エルビウムおよびアルミニウムを含む酸化物、イット
リウムおよびジルコニウムを含む酸化物等を含む材料を用いることができる。
保護膜は、段差被覆性（ステップカバレッジ）の良好な成膜方法を用いて形成することが
好ましい。このような手法の一つに、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法がある。ＡＬＤ法を用いて形成することができる材料を、保護
膜に用いることが好ましい。ＡＬＤ法を用いることで緻密な、クラックやピンホールなど
の欠陥が低減された、または均一な厚さを備える保護膜を形成することができる。また、
保護膜を形成する際に加工部材に与える損傷を、低減することができる。
例えばＡＬＤ法を用いて保護膜を形成することで、複雑な凹凸形状を有する表面や、タッ
チパネルの上面、側面及び裏面にまで均一で欠陥の少ない保護膜を形成することができる
。
以上のようにして、実施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイスを用いて作製
された発光装置を得ることができる。
本実施の形態における発光装置は、実施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイ
スを用いているため、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、実
施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイスは寿命の長い発光デバイスであるた
め、信頼性の良好な発光装置とすることができる。また、実施の形態１および実施の形態
２に記載の発光デバイスを用いた発光装置は発光効率が良好なため、消費電力の小さい発
光装置とすることが可能である。
図３には白色発光を呈する発光デバイスを形成し、着色層（カラーフィルタ）等を設ける
ことによってフルカラー化した発光装置の例を示す。図３（Ａ）には基板１００１、下地
絶縁膜１００２、ゲート絶縁膜１００３、ゲート電極１００６、１００７、１００８、第
１の層間絶縁膜１０２０、第２の層間絶縁膜１０２１、周辺部１０４２、画素部１０４０
、駆動回路部１０４１、発光デバイスの陽極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０
２４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、発光デバイスの陰極１０２９、封止基板１０３
１、シール材１０３２などが図示されている。
また、図３（Ａ）では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色
の着色層１０３４Ｂ）は透明な基材１０３３に設けている。また、ブラックマトリクス１
０３５をさらに設けても良い。着色層及びブラックマトリクスが設けられた透明な基材１
０３３は、位置合わせし、基板１００１に固定する。なお、着色層、及びブラックマトリ
クス１０３５は、オーバーコート層１０３６で覆われている。また、図３（Ａ）において
は、光が着色層を透過せずに外部へと出る発光層と、各色の着色層を透過して外部に光が
出る発光層とがあり、着色層を透過しない光は白、着色層を透過する光は赤、緑、青とな
ることから、４色の画素で映像を表現することができる。
図３（Ｂ）では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色
層１０３４Ｂ）をゲート絶縁膜１００３と第１の層間絶縁膜１０２０との間に形成する例
を示した。このように、着色層は基板１００１と封止基板１０３１の間に設けられていて
も良い。
また、以上に説明した発光装置では、ＦＥＴが形成されている基板１００１側に光を取り
出す構造（ボトムエミッション型）の発光装置としたが、封止基板１０３１側に発光を取
り出す構造（トップエミッション型）の発光装置としても良い。トップエミッション型の
発光装置の断面図を図４に示す。この場合、基板１００１は光を通さない基板を用いるこ
とができる。ＦＥＴと発光デバイスの陽極とを接続する接続電極を作製するまでは、ボト
ムエミッション型の発光装置と同様に形成する。その後、第３の層間絶縁膜１０３７を電
極１０２２を覆って形成する。この絶縁膜は平坦化の役割を担っていても良い。第３の層
間絶縁膜１０３７は第２の層間絶縁膜と同様の材料の他、他の公知の材料を用いて形成す
ることができる。
発光デバイスの陽極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂはここでは陽極で
あるが、陰極として形成しても構わない。また、図４のようなトップエミッション型の発
光装置である場合、陽極を反射電極とすることが好ましい。ＥＬ層１０２８の構成は、実
施の形態１および実施の形態２においてＥＬ層１０３として説明したような構成とし、且
つ、白色の発光が得られるような素子構造とする。
図４のようなトップエミッションの構造では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着
色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）を設けた封止基板１０３１で封止を行うこと
ができる。封止基板１０３１には画素と画素との間に位置するようにブラックマトリクス
１０３５を設けても良い。着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、
青色の着色層１０３４Ｂ）やブラックマトリックスはオーバーコート層１０３６によって
覆われていても良い。なお封止基板１０３１は透光性を有する基板を用いることとする。
また、ここでは赤、緑、青、白の４色でフルカラー表示を行う例を示したが特に限定され
ず、赤、黄、緑、青の４色や赤、緑、青の３色でフルカラー表示を行ってもよい。
トップエミッション型の発光装置では、マイクロキャビティ構造の適用が好適に行える。
マイクロキャビティ構造を有する発光デバイスは、陽極を反射電極、陰極を半透過・半反
射電極とすることにより得られる。反射電極と半透過・半反射電極との間には少なくとも
ＥＬ層を有し、少なくとも発光領域となる発光層を有している。
なお、反射電極は、可視光の反射率が４０％乃至１００％、好ましくは７０％乃至１００
％であり、かつその抵抗率が１×１０－２Ωｃｍ以下の膜であるとする。また、半透過・
半反射電極は、可視光の反射率が２０％乃至８０％、好ましくは４０％乃至７０％であり
、かつその抵抗率が１×１０－２Ωｃｍ以下の膜であるとする。
ＥＬ層に含まれる発光層から射出される発光は、反射電極と半透過・半反射電極とによっ
て反射され、共振する。
当該発光デバイスは、透明導電膜や上述の複合材料、キャリア輸送材料などの厚みを変え
ることで反射電極と半透過・半反射電極の間の光学的距離を変えることができる。これに
より、反射電極と半透過・半反射電極との間において、共振する波長の光を強め、共振し
ない波長の光を減衰させることができる。
なお、反射電極によって反射されて戻ってきた光（第１の反射光）は、発光層から半透過
・半反射電極に直接入射する光（第１の入射光）と大きな干渉を起こすため、反射電極と
発光層の光学的距離を（２ｎ－１）λ／４（ただし、ｎは１以上の自然数、λは増幅した
い発光の波長）に調節することが好ましい。当該光学的距離を調節することにより、第１
の反射光と第１の入射光との位相を合わせ発光層からの発光をより増幅させることができ
る。
なお、上記構成においては、ＥＬ層に複数の発光層を有する構造であっても、単一の発光
層を有する構造であっても良く、例えば、上述のタンデム型発光デバイスの構成と組み合
わせて、一つの発光デバイスに電荷発生層を挟んで複数のＥＬ層を設け、それぞれのＥＬ
層に単数もしくは複数の発光層を形成する構成に適用してもよい。
マイクロキャビティ構造を有することで、特定波長の正面方向の発光強度を強めることが
可能となるため、低消費電力化を図ることができる。なお、赤、黄、緑、青の４色の副画
素で映像を表示する発光装置の場合、黄色発光による輝度向上効果のうえ、全副画素にお
いて各色の波長に合わせたマイクロキャビティ構造を適用できるため良好な特性の発光装
置とすることができる。
本実施の形態における発光装置は、実施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイ
スを用いているため、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、実
施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイスは寿命の長い発光デバイスであるた
め、信頼性の良好な発光装置とすることができる。また、実施の形態１および実施の形態
２に記載の発光デバイスを用いた発光装置は発光効率が良好なため、消費電力の小さい発
光装置とすることが可能である。
ここまでは、アクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、以下からはパッシ
ブマトリクス型の発光装置について説明する。図５には本発明を適用して作製したパッシ
ブマトリクス型の発光装置を示す。なお、図５（Ａ）は、発光装置を示す斜視図、図５（
Ｂ）は図５（Ａ）をＸ－Ｙで切断した断面図である。図５において、基板９５１上には、
電極９５２と電極９５６との間にはＥＬ層９５５が設けられている。電極９５２の端部は
絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられてい
る。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間
隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台
形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺
）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）
よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因した発光デバイ
スの不良を防ぐことが出来る。また、パッシブマトリクス型の発光装置においても、実施
の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイスを用いており、信頼性の良好な発光装
置、又は消費電力の小さい発光装置とすることができる。
以上、説明した発光装置は、マトリクス状に配置された多数の微小な発光デバイスをそれ
ぞれ制御することが可能であるため、画像の表現を行う表示装置として好適に利用できる
発光装置である。
また、本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイスを照明装置と
して用いる例を図６を参照しながら説明する。図６（Ｂ）は照明装置の上面図、図６（Ａ
）は図６（Ｂ）におけるｅ－ｆ断面図である。
本実施の形態における照明装置は、支持体である透光性を有する基板４００上に、陽極４
０１が形成されている。陽極４０１は実施の形態２における陽極１０１に相当する。陽極
４０１側から発光を取り出す場合、陽極４０１は透光性を有する材料により形成する。
陰極４０４に電圧を供給するためのパッド４１２が基板４００上に形成される。
陽極４０１上にはＥＬ層４０３が形成されている。ＥＬ層４０３は実施の形態１および実
施の形態２におけるＥＬ層１０３の構成、又は発光ユニット５１１、５１２及び電荷発生
層５１３を合わせた構成などに相当する。なお、これらの構成については当該記載を参照
されたい。
ＥＬ層４０３を覆って陰極４０４を形成する。陰極４０４は実施の形態２における陰極１
０２に相当する。発光を陽極４０１側から取り出す場合、陰極４０４は反射率の高い材料
によって形成される。陰極４０４はパッド４１２と接続することによって、電圧が供給さ
れる。
以上、陽極４０１、ＥＬ層４０３、及び陰極４０４を有する発光デバイスを本実施の形態
で示す照明装置は有している。当該発光デバイスは発光効率の高い発光デバイスであるた
め、本実施の形態における照明装置は消費電力の小さい照明装置とすることができる。
以上の構成を有する発光デバイスが形成された基板４００と、封止基板４０７とをシール
材４０５、４０６を用いて固着し、封止することによって照明装置が完成する。シール材
４０５、４０６はどちらか一方でもかまわない。また、内側のシール材４０６（図６（Ｂ
）では図示せず）には乾燥剤を混ぜることもでき、これにより、水分を吸着することがで
き、信頼性の向上につながる。
また、パッド４１２と陽極４０１の一部をシール材４０５、４０６の外に伸張して設ける
ことによって、外部入力端子とすることができる。また、その上にコンバーターなどを搭
載したＩＣチップ４２０などを設けても良い。
以上、本実施の形態に記載の照明装置は、ＥＬ素子に実施の形態１および実施の形態２に
記載の発光デバイスを用いており、高温下における信頼性の良好な発光装置とすることが
できる。また、消費電力の小さい発光装置とすることができる。
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイスをその一部に
含む電子機器の例について説明する。実施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバ
イスは寿命が良好であり、高温下における信頼性の良好な発光デバイスである。その結果
、本実施の形態に記載の電子機器は、高温下における信頼性の良好な発光部を有する電子
機器とすることが可能である。
上記発光デバイスを適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、また
はテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジ
タルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置とも
いう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機
などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を以下に示す。
図７（Ａ）は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置は、筐体７１０
１に表示部７１０３が組み込まれている。また、ここでは、スタンド７１０５により筐体
７１０１を支持した構成を示している。表示部７１０３により、映像を表示することが可
能であり、表示部７１０３は、実施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイスを
マトリクス状に配列して構成されている。
テレビジョン装置の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作
機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー７１０９
により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示される映像を
操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機７１１０
から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。
なお、テレビジョン装置は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般
のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通信
ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者
と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
図７（Ｂ１）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キ
ーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む
。なお、このコンピュータは、実施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイスを
マトリクス状に配列して表示部７２０３に用いることにより作製される。図７（Ｂ１）の
コンピュータは、図７（Ｂ２）のような形態であっても良い。図７（Ｂ２）のコンピュー
タは、キーボード７２０４、ポインティングデバイス７２０６の代わりに第２の表示部７
２１０が設けられている。第２の表示部７２１０はタッチパネル式となっており、第２の
表示部７２１０に表示された入力用の表示を指や専用のペンで操作することによって入力
を行うことができる。また、第２の表示部７２１０は入力用表示だけでなく、その他の画
像を表示することも可能である。また表示部７２０３もタッチパネルであっても良い。二
つの画面がヒンジで接続されていることによって、収納や運搬をする際に画面を傷つける
、破損するなどのトラブルの発生も防止することができる。
図７（Ｃ）は、携帯端末の一例を示している。携帯電話機は、筐体７４０１に組み込まれ
た表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピーカ７４０
５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯電話機は、実施の形態１および実施の
形態２に記載の発光デバイスをマトリクス状に配列して作製された表示部７４０２を有し
ている。
図７（Ｃ）に示す携帯端末は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報を入力する
ことができる構成とすることもできる。この場合、電話を掛ける、或いはメールを作成す
るなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。
表示部７４０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表
示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示
モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を
主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合
、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好
ましい。
また、携帯端末内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出
装置を設けることで、携帯端末の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２の画面表
示を自動的に切り替えるようにすることができる。
また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、又は筐体７４０１の操作
ボタン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類に
よって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画の
データであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
また、入力モードにおいて、表示部７４０２の光センサで検出される信号を検知し、表示
部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モード
から表示モードに切り替えるように制御してもよい。
表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４
０２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。ま
た、表示部に近赤外光を発光するバックライトまたは近赤外光を発光するセンシング用光
源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１乃至実施の形態４に示した構成を適宜組
み合わせて用いることができる。
以上の様に実施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイスを備えた発光装置の適
用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能であ
る。実施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイスを用いることにより高温下に
おける信頼性の高い電子機器を得ることができる。
図８（Ａ）は、掃除ロボットの一例を示す模式図である。
掃除ロボット５１００は、上面に配置されたディスプレイ５１０１、側面に配置された複
数のカメラ５１０２、ブラシ５１０３、操作ボタン５１０４を有する。また図示されてい
ないが、掃除ロボット５１００の下面には、タイヤ、吸い込み口等が備えられている。掃
除ロボット５１００は、その他に赤外線センサ、超音波センサ、加速度センサ、ピエゾセ
ンサ、光センサ、ジャイロセンサなどの各種センサを備えている。また、掃除ロボット５
１００は、無線による通信手段を備えている。
掃除ロボット５１００は自走し、ゴミ５１２０を検知し、下面に設けられた吸い込み口か
らゴミを吸引することができる。
また、掃除ロボット５１００はカメラ５１０２が撮影した画像を解析し、壁、家具または
段差などの障害物の有無を判断することができる。また、画像解析により、配線などブラ
シ５１０３に絡まりそうな物体を検知した場合は、ブラシ５１０３の回転を止めることが
できる。
ディスプレイ５１０１には、バッテリーの残量や、吸引したゴミの量などを表示すること
ができる。掃除ロボット５１００が走行した経路をディスプレイ５１０１に表示させても
よい。また、ディスプレイ５１０１をタッチパネルとし、操作ボタン５１０４をディスプ
レイ５１０１に設けてもよい。
掃除ロボット５１００は、スマートフォンなどの携帯電子機器５１４０と通信することが
できる。カメラ５１０２が撮影した画像は、携帯電子機器５１４０に表示させることがで
きる。そのため、掃除ロボット５１００の持ち主は、外出先からでも、部屋の様子を知る
ことができる。また、ディスプレイ５１０１の表示をスマートフォンなどの携帯電子機器
で確認することもできる。
本発明の一態様の発光装置はディスプレイ５１０１に用いることができる。
図８（Ｂ）に示すロボット２１００は、演算装置２１１０、照度センサ２１０１、マイク
ロフォン２１０２、上部カメラ２１０３、スピーカ２１０４、ディスプレイ２１０５、下
部カメラ２１０６および障害物センサ２１０７、移動機構２１０８を備える。
マイクロフォン２１０２は、使用者の話し声及び環境音等を検知する機能を有する。また
、スピーカ２１０４は、音声を発する機能を有する。ロボット２１００は、マイクロフォ
ン２１０２およびスピーカ２１０４を用いて、使用者とコミュニケーションをとることが
可能である。
ディスプレイ２１０５は、種々の情報の表示を行う機能を有する。ロボット２１００は、
使用者の望みの情報をディスプレイ２１０５に表示することが可能である。ディスプレイ
２１０５は、タッチパネルを搭載していてもよい。また、ディスプレイ２１０５は取り外
しのできる情報端末であっても良く、ロボット２１００の定位置に設置することで、充電
およびデータの受け渡しを可能とする。
上部カメラ２１０３および下部カメラ２１０６は、ロボット２１００の周囲を撮像する機
能を有する。また、障害物センサ２１０７は、移動機構２１０８を用いてロボット２１０
０が前進する際の進行方向における障害物の有無を察知することができる。ロボット２１
００は、上部カメラ２１０３、下部カメラ２１０６および障害物センサ２１０７を用いて
、周囲の環境を認識し、安全に移動することが可能である。本発明の一態様の発光装置は
ディスプレイ２１０５に用いることができる。
図８（Ｃ）はゴーグル型ディスプレイの一例を表す図である。ゴーグル型ディスプレイは
、例えば、筐体５０００、表示部５００１、スピーカ５００３、ＬＥＤランプ５００４、
接続端子５００６、センサ５００７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、
距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放
射線、流量、湿度、傾度、振動、におい、又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイ
クロフォン５００８、表示部５００２、支持部５０１２、イヤホン５０１３等を有する。
本発明の一態様の発光装置は表示部５００１および表示部５００２に用いることができる
。
図９は、実施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイスを、照明装置である電気
スタンドに用いた例である。図９に示す電気スタンドは、筐体２００１と、光源２００２
を有し、光源２００２としては、実施の形態３に記載の照明装置を用いても良い。
図１０は、実施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイスを、室内の照明装置３
００１として用いた例である。実施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイスは
高温下における信頼性の高い発光デバイスであるため、高温下における信頼性の良い照明
装置とすることができる。また、実施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイス
は大面積化が可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。また、実施
の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイスは、薄型であるため、薄型化した照明
装置として用いることが可能となる。
実施の形態１および実施の形態２に記載の発光デバイスは、自動車のフロントガラスやダ
ッシュボードにも搭載することができる。図１１に実施の形態１および実施の形態２に記
載の発光デバイスを自動車のフロントガラスやダッシュボードに用いる一態様を示す。表
示領域５２００乃至表示領域５２０３は実施の形態１および実施の形態２に記載の発光デ
バイスを用いて設けられた表示領域である。
表示領域５２００と表示領域５２０１は自動車のフロントガラスに設けられた実施の形態
１および実施の形態２に記載の発光デバイスを搭載した表示装置である。実施の形態１お
よび実施の形態２に記載の発光デバイスは、陽極と陰極を透光性を有する電極で作製する
ことによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態の発光デバイスとするこ
とができる。シースルー状態の表示であれば、自動車のフロントガラスに設置したとして
も、視界の妨げになることなく設置することができる。なお、駆動のためのトランジスタ
などを設ける場合には、有機半導体材料による有機トランジスタや、酸化物半導体を用い
たトランジスタなど、透光性を有するトランジスタを用いると良い。
表示領域５２０２はピラー部分に設けられた実施の形態１および実施の形態２に記載の発
光デバイスを搭載した表示装置である。表示領域５２０２には、車体に設けられた撮像手
段からの映像を映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。
また、同様に、ダッシュボード部分に設けられた表示領域５２０３は車体によって遮られ
た視界を、自動車の外側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角
を補い、安全性を高めることができる。見えない部分を補完するように映像を映すことに
よって、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。
表示領域５２０３はナビゲーション情報、速度計や回転計など、その他さまざまな情報を
表示することで、様々な情報を提供することができる。表示は使用者の好みに合わせて適
宜その表示項目やレイアウトを変更することができる。なお、これら情報は表示領域５２
００乃至表示領域５２０２にも設けることができる。また、表示領域５２００乃至表示領
域５２０３は照明装置として用いることも可能である。
また、図１２（Ａ）、（Ｂ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末５１５０を示す。折りた
たみ可能な携帯情報端末５１５０は筐体５１５１、表示領域５１５２および屈曲部５１５
３を有している。図１２（Ａ）に展開した状態の携帯情報端末５１５０を示す。図１２（
Ｂ）に折りたたんだ状態の携帯情報端末を示す。携帯情報端末５１５０は、大きな表示領
域５１５２を有するにも関わらず、折りたためばコンパクトで可搬性に優れる。
表示領域５１５２は屈曲部５１５３により半分に折りたたむことができる。屈曲部５１５
３は伸縮可能な部材と複数の支持部材とで構成されており、折りたたむ場合は、伸縮可能
な部材が伸び、屈曲部５１５３は２ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍ以上の曲率半径を有して
折りたたまれる。
なお、表示領域５１５２は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力
装置）であってもよい。本発明の一態様の発光装置を表示領域５１５２に用いることがで
きる。
また、図１３（Ａ）～（Ｃ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末９３１０を示す。図１３
（Ａ）に展開した状態の携帯情報端末９３１０を示す。図１３（Ｂ）に展開した状態又は
折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の携帯情報端末９３１０を示す。
図１３（Ｃ）に折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０を示す。携帯情報端末９３１０
は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域
により表示の一覧性に優れる。
表示パネル９３１１はヒンジ９３１３によって連結された３つの筐体９３１５に支持され
ている。なお、表示パネル９３１１は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネ
ル（入出力装置）であってもよい。また、表示パネル９３１１は、ヒンジ９３１３を介し
て２つの筐体９３１５間を屈曲させることにより、携帯情報端末９３１０を展開した状態
から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。本発明の一態様の発光装置を
表示パネル９３１１に用いることができる。
本実施例では、本発明の一態様の発光デバイス１および比較発光デバイス１について説明
する。発光デバイス１および比較発光デバイス１で用いた有機化合物の構造式を以下に示
す。
（発光デバイス１の作製方法）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリン
グ法にて成膜し、陽極１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面積は２
ｍｍ×２ｍｍとした。
次に、基板上に発光デバイスを形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２
００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
その後、１０－４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着
装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度
放冷した。
次に、陽極１０１が形成された面が下方となるように、陽極１０１が形成された基板を真
空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、陽極１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸
着法により上記構造式（ｉ）で表されるＮ－（１，１’－ビフェニル－４－イル）－Ｎ－
［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－９，９－ジメチル
－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）と、ＡＬＤ－ＭＰ００１Ｑ（分
析工房株式会社、材料シリアル番号：１Ｓ２０１７０１２４）とを、重量比で１：０．１
（＝ＰＣＢＢｉＦ：ＡＬＤ－ＭＰ００１Ｑ）となるように、１０ｎｍ共蒸着して正孔注入
層１１１を形成した。
次に、正孔注入層１１１上に、第１の正孔輸送層１１２－１として、ＰＣＢＢｉＦを２０
ｎｍとなるように蒸着した後、第２の正孔輸送層１１２－２として、上記構造式（ｉｉ）
で表されるＮ，Ｎ－ビス［４－（ジベンゾフラン－４－イル）フェニル］－４－アミノ－
ｐ－テルフェニル（略称：ＤＢｆＢＢ１ＴＰ）を１０ｎｍとなるように蒸着して正孔輸送
層１１２を形成した。なお、第２の正孔輸送層１１２－２は電子ブロック層としても機能
する。
続いて、上記構造式（ｉｉｉ）で表される７－［４－（１０－フェニル－９－アントリル
）フェニル］－７Ｈ－ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）と上
記構造式（ｉｖ）で表される３，１０－ビス［Ｎ－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール
－２－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］ナフト［２，３－ｂ；６，７－ｂ’］ビスベンゾフ
ラン（略称：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２）とを、重量比１：０．０１５（＝
ｃｇＤＢＣｚＰＡ：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２）となるように２５ｎｍ共蒸
着して発光層１１３を形成した。
その後、発光層１１３上に、上記構造式（ｖ）で表される２－［３’－（ジベンゾチオフ
ェン－４－イル）ビフェニル－３－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍ
ＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）を１５ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｖｉ）で表
される２，９－ビス（ナフタレン－２－イル）－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナ
ントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を１０ｎｍとなるように蒸着して電子輸送層１１４を
形成した。
電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸
着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように
蒸着することで陰極１０２を形成して本実施例の発光デバイス１を作製した。
（比較発光デバイス１の作製方法）
比較発光デバイス１は、発光デバイス１におけるｃｇＤＢＣｚＰＡを上記構造式（ｖｉｉ
）で表される９－（１－ナフチル）－１０－［４－（２－ナフチル）フェニル］アントラ
セン（略称：αＮ－βＮＰＡｎｔｈ）に変えた他は、発光デバイス１と同様に作製した。
発光デバイス１および比較発光デバイス１の素子構造を以下の表にまとめる。
ここで、本実施例で使用した有機化合物のＨＯＭＯ準位をまとめた表を以下に示す。
この発光デバイスを、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光デバイスが大気に
曝されないようにガラス基板により封止する作業（シール材を素子の周囲に塗布し、封止
時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光デバイスの初期特性及
び信頼性について測定を行った。なお、測定は室温で行った。
発光デバイス１の輝度－電流密度特性を図１４に、電流効率－輝度特性を図１５に、輝度
－電圧特性を図１６に、電流－電圧特性を図１７に、パワー効率－輝度特性を図１８に、
外部量子効率－輝度特性を図１９に、発光スペクトルを図２０に示す。また、発光デバイ
ス１の１０００ｃｄ／ｍ２付近における主要な特性を表３に示す。
図１４乃至図２０及び表３より、本発明の一態様である発光デバイス１および比較発光デ
バイス１は、特性の良好な青色発光デバイスであることがわかった。
また、８５℃の高温下、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２とした場合の駆動時間に対する輝度の
変化を表すグラフを図２１（Ａ）に示す。図２１（Ａ）で示すように、発光デバイス１は
ほぼ単一指数関数に従って減衰しているのに対し、比較発光デバイス１はそれに従わず、
また劣化の速度も大きいことがわかる。
一方、図２１（Ｂ）は室温における電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２とした場合の駆動時間に対
する輝度の変化を表すグラフである。室温においては、発光デバイス１、比較発光デバイ
ス１共に、ほぼ単一指数関数に従い減少しておりその劣化曲線の傾きは小さいことがわか
る。また、室温においては比較発光デバイス１の方が、発光デバイス１よりも劣化の進行
が小さく、８５℃の高温下における劣化と逆転していることがわかった。
本発明の一態様の発光デバイスである発光デバイス１の発光層におけるホスト材料はｃｇ
ＤＢＣｚＰＡ（ＨＯＭＯ準位－５．６９ｅＶ）であり、発光層に接する第２の正孔輸送層
の材料はＤＢｆＢＢ１ＴＰ（ＨＯＭＯ準位－５．５０ｅＶ）であるためその差は０．１９
ｅＶである。一方、比較発光デバイス１は発光層におけるホスト材料がαＮ－βＮＰＡｎ
ｔｈ（ＨＯＭＯ準位－５．８５ｅＶ）であることから、第２の正孔輸送層の材料とのＨＯ
ＭＯ準位の差は０．３５ｅＶとなる。
ここで、各発光デバイスの温度加速係数の比較を行った。温度加速係数は、室温における
初期輝度の９０％まで劣化が進行した時点の経過時間（ＬＴ９０（Ｒ．Ｔ．））を８５℃
における初期輝度の９０％まで劣化が進行した時点の経過時間（ＬＴ９０（８５ｄｅｇ．
））で割ることにより算出した。よって、温度加速係数の値が小さいほど高温で駆動させ
た場合の温度による劣化の影響が小さいことを示している。図２１（Ａ）（Ｂ）より、そ
れぞれの発光デバイスのＬＴ９０（Ｒ．Ｔ．）とＬＴ９０（８５ｄｅｇ．）を読み取った
結果と温度加速係数を以下に示す。
ＨＯＭＯ準位の浅いＤＢｆＢＢ１ＴＰを第２の正孔輸送層１１２－２に用いた場合、ＨＯ
ＭＯ準位の浅いホスト材料であるｃｇＤＢＣｚＰＡを用いた発光デバイス１の方がＨＯＭ
Ｏ準位の深いホスト材料であるαＮ－βＮＰＡｎｔｈを用いた比較発光デバイス１よりも
温度加速係数が小さく、高温駆動試験においても温度の影響を受けにくい結果を示した。
このように、第２の正孔輸送層に用いられた材料とホスト材料のＨＯＭＯ準位の差が小さ
いほど高温駆動させたときに温度による劣化の影響を受けにくい結果を示している。
ホスト材料のＨＯＭＯ準位と、発光層に接する正孔輸送層に用いられる正孔輸送材料のＨ
ＯＭＯ準位の差が０．２４ｅＶよりも大きい比較発光デバイス１では、高温下における劣
化の進行度合いが非常に大きく、また、劣化曲線の形状が変化したことから、異なるメカ
ニズムの劣化が起きている可能性があることがわかった。他方、その差が０．２４ｅＶ以
下である発光デバイス１はそのような不都合が起きることがなく、良い結果を示した。な
お、ホスト材料のＨＯＭＯ準位と、発光層に接する正孔輸送層に用いられる正孔輸送材料
のＨＯＭＯ準位の差が０．２０ｅＶ以下であることがより好ましい。
本実施例では、本発明の一態様の発光デバイス２および比較発光デバイス２について説明
する。発光デバイス２および比較発光デバイス２で用いた有機化合物の構造式を以下に示
す。
（発光デバイス２の作製方法）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリン
グ法にて成膜し、陽極１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面積は２
ｍｍ×２ｍｍとした。
次に、基板上に発光デバイスを形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２
００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
その後、１０－４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着
装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度
放冷した。
次に、陽極１０１が形成された面が下方となるように、陽極１０１が形成された基板を真
空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、陽極１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸
着法により上記構造式（ｖｉｉｉ）で表されるＮ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）－６－フ
ェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ）と
、ＡＬＤ－ＭＰ００１Ｑ（分析工房株式会社、材料シリアル番号：１Ｓ２０１７０１２４
）とを、重量比で１：０．１（＝ＢＢＡＢｎｆ：ＡＬＤ－ＭＰ００１Ｑ）となるように、
１０ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。
次に、正孔注入層１１１上に、ＢＢＡＢｎｆを３０ｎｍとなるように蒸着して正孔輸送層
１１２を形成した。なお、正孔輸送層１１２は電子ブロック層としても機能する。
続いて、上記構造式（ｉｉｉ）で表される７－［４－（１０－フェニル－９－アントリル
）フェニル］－７Ｈ－ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）と上
記構造式（ｉｖ）で表される３，１０－ビス［Ｎ－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール
－２－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］ナフト［２，３－ｂ；６，７－ｂ’］ビスベンゾフ
ラン（略称：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２）とを、重量比１：０．０１５（＝
ｃｇＤＢＣｚＰＡ：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２）となるように２５ｎｍ共蒸
着して発光層１１３を形成した。
その後、発光層１１３上に、上記構造式（ｖ）で表される２－［３’－（ジベンゾチオフ
ェン－４－イル）ビフェニル－３－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍ
ＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）を１５ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｖｉ）で表
される２，９－ビス（ナフタレン－２－イル）－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナ
ントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を１０ｎｍとなるように蒸着して電子輸送層１１４を
形成した。
電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸
着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように
蒸着することで陰極１０２を形成して本実施例の発光デバイス２を作製した。
（比較発光デバイス２の作製方法）
比較発光デバイス２は、発光デバイス２におけるｃｇＤＢＣｚＰＡを上記構造式（ｖｉｉ
）で表される９－（１－ナフチル）－１０－［４－（２－ナフチル）フェニル］アントラ
セン（略称：αＮ－βＮＰＡｎｔｈ）に変えた他は、発光デバイス２と同様に作製した。
発光デバイス２および比較発光デバイス２の素子構造を以下の表にまとめる。
ここで、本実施例で使用した有機化合物のＨＯＭＯ準位をまとめた表を以下に示す。
この発光デバイスを、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光デバイスが大気に
曝されないようにガラス基板により封止する作業（シール材を素子の周囲に塗布し、封止
時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光デバイスの初期特性及
び信頼性について測定を行った。なお、測定は室温で行った。
発光デバイス２の輝度－電流密度特性を図２２に、電流効率－輝度特性を図２３に、輝度
－電圧特性を図２４に、電流－電圧特性を図２５に、パワー効率－輝度特性を図２６に、
外部量子効率－輝度特性を図２７に、発光スペクトルを図２８に示す。また、発光デバイ
ス２の１０００ｃｄ／ｍ２付近における主要な特性を表７に示す。
図２２乃至図２８及び表７より、本発明の一態様である発光デバイス２および比較発光デ
バイス２は、特性の良好な青色発光デバイスであることがわかった。
また、８５℃の高温下、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２とした場合の駆動時間に対する輝度の
変化を表すグラフを図２９（Ａ）に示す。図２９（Ａ）で示すように、発光デバイス２は
ほぼ単一指数関数に従って減衰しているのに対し、比較発光デバイス２はそれに従わず、
また劣化の速度も大きいことがわかる。
一方、図２９（Ｂ）は室温における電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２とした場合の駆動時間に対
する輝度の変化を表すグラフである。室温においては、発光デバイス２、比較発光デバイ
ス２共に、ほぼ単一指数関数に従い減少しておりその劣化曲線の傾きは小さいことがわか
る。また、室温においては比較発光デバイス２の方が、発光デバイス２よりも劣化の進行
が小さく、８５℃の高温下における劣化と逆転していることがわかった。
ここで、本発明の一態様の発光デバイスである発光デバイス２の発光層におけるホスト材
料はｃｇＤＢＣｚＰＡ（ＨＯＭＯ準位－５．６９ｅＶ）であり、発光層に接する第２の正
孔輸送層の材料はＢＢＡＢｎｆ（ＨＯＭＯ準位－５．５６ｅＶ）であるためその差は０．
１３ｅＶである。一方、比較発光デバイス２は発光層におけるホスト材料がαＮ－βＮＰ
Ａｎｔｈ（ＨＯＭＯ準位－５．８５ｅＶ）であることから、第２の正孔輸送層とのＨＯＭ
Ｏ準位の差は０．２９ｅＶとなる。
ここで、各発光デバイスの温度加速係数の比較を行った。温度加速係数は、室温における
初期輝度の９０％まで劣化が進行した時点の経過時間（ＬＴ９０（Ｒ．Ｔ．））を８５℃
における初期輝度の９０％まで劣化が進行した時点の経過時間（ＬＴ９０（８５ｄｅｇ．
））で割ることにより算出した。よって、温度加速係数の値が小さいほど高温で駆動させ
た場合の温度による劣化の影響が小さいことを示している。図２９（Ａ）（Ｂ）より、そ
れぞれの発光デバイスのＬＴ９０（Ｒ．Ｔ．）とＬＴ９０（８５ｄｅｇ．）を読み取った
結果と温度加速係数を以下に示す。
本実施例では、実施例１で用いたＤＢｆＢＢ１ＴＰよりも少しＨＯＭＯ準位の深いＢＢＡ
Ｂｎｆを発光層に接する正孔輸送層の材料として用いた。結果として、ホスト材料のＨＯ
ＭＯ準位と、発光層に接する正孔輸送層の材料のＨＯＭＯ準位の差は小さくなっているが
、実施例２においてもその差の小さい発光デバイス２の方が高温駆動試験の結果が良好で
あった。また、発光デバイス２と比較発光デバイス２の温度加速係数の差は、実施例１に
おける上記発光デバイス１と比較発光デバイス１の温度係数の差より縮まっている。
このように、ホスト材料と、発光層に接する正孔輸送層に用いられる正孔輸送材料のＨＯ
ＭＯ準位の差が０．２４ｅＶよりも大きい比較発光デバイス２では、高温下における劣化
の進行度合いが非常に大きく、また、劣化曲線の形状が変化したことから、異なるメカニ
ズムの劣化が起きている可能性があることがわかった。他方、その差が０．２４ｅＶ以下
である発光デバイス２はそのような不都合が起きることなく良好な結果を示した。なお、
発光デバイス２の上記ＨＯＭＯ準位の差は０．１３ｅＶと、実施例１における発光デバイ
ス１のＨＯＭＯ準位の差０．１９ｅＶよりも小さいが、その分８５℃における駆動寿命が
向上していることがわかった。このため、本発明の一態様では、ホスト材料と、発光層に
接する正孔輸送層に用いられる正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位の差は０．１６ｅＶ以下であ
ることがより好ましい。
本実施例では、本発明の一態様の発光デバイス３および発光デバイス４について説明する
。発光デバイス３および発光デバイス４で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。
（発光デバイス３の作製方法）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリン
グ法にて成膜し、陽極１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面積は２
ｍｍ×２ｍｍとした。
次に、基板上に発光デバイスを形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２
００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
その後、１０－４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着
装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度
放冷した。
次に、陽極１０１が形成された面が下方となるように、陽極１０１が形成された基板を真
空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、陽極１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸
着法により上記構造式（ｖｉｉｉ）で表されるＮ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）－６－フ
ェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ）と
、ＡＬＤ－ＭＰ００１Ｑ（分析工房株式会社、材料シリアル番号：１Ｓ２０１７０１２４
）とを、重量比で１：０．１（＝ＢＢＡＢｎｆ：ＡＬＤ－ＭＰ００１Ｑ）となるように、
１０ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。
次に、正孔注入層１１１上に、第１の正孔輸送層１１２－１として、ＢＢＡＢｎｆを２０
ｎｍとなるように蒸着した後、第２の正孔輸送層１１２－２として、上記構造式（ｉｘ）
で表される３，３’－（ナフタレン－１，４－ジイル）ビス（９－フェニル－９Ｈ－カル
バゾール）（略称：ＰＣｚＮ２）を１０ｎｍとなるように蒸着して正孔輸送層１１２を形
成した。なお、第２の正孔輸送層１１２－２は電子ブロック層としても機能する。
続いて、上記構造式（ｉｉｉ）で表される７－［４－（１０－フェニル－９－アントリル
）フェニル］－７Ｈ－ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）と上
記構造式（ｉｖ）で表される３，１０－ビス［Ｎ－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール
－２－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］ナフト［２，３－ｂ；６，７－ｂ’］ビスベンゾフ
ラン（略称：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２）とを、重量比１：０．０１５（＝
ｃｇＤＢＣｚＰＡ：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２）となるように２５ｎｍ共蒸
着して発光層１１３を形成した。
その後、発光層１１３上に、上記構造式（ｖ）で表される２－［３’－（ジベンゾチオフ
ェン－４－イル）ビフェニル－３－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍ
ＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）を１５ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｖｉ）で表
される２，９－ビス（ナフタレン－２－イル）－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナ
ントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を１０ｎｍとなるように蒸着して電子輸送層１１４を
形成した。
電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸
着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように
蒸着することで陰極１０２を形成して本実施例の発光デバイス３を作製した。
（発光デバイス４の作製方法）
発光デバイス４は、発光デバイス３におけるｃｇＤＢＣｚＰＡを上記構造式（ｖｉｉ）で
表される９－（１－ナフチル）－１０－［４－（２－ナフチル）フェニル］アントラセン
（略称：αＮ－βＮＰＡｎｔｈ）に変えた他は、発光デバイス３と同様に作製した。
発光デバイス３および発光デバイス４の素子構造を以下の表にまとめる。
ここで、本実施例で使用した有機化合物のＨＯＭＯ準位をまとめた表を以下に示す。
この発光デバイスを、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光デバイスが大気に
曝されないようにガラス基板により封止する作業（シール材を素子の周囲に塗布し、封止
時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光デバイスの初期特性及
び信頼性について測定を行った。なお、測定は室温で行った。
発光デバイス３および発光デバイス４の輝度－電流密度特性を図３０に、電流効率－輝度
特性を図３１に、輝度－電圧特性を図３２に、電流－電圧特性を図３３に、パワー効率－
輝度特性を図３４に、外部量子効率－輝度特性を図３５に、発光スペクトルを図３６に示
す。また、発光デバイス３および発光デバイス４の１０００ｃｄ／ｍ２付近における主要
な特性を表１１に示す。
図３０乃至図３６及び表１１より、本発明の一態様である発光デバイス３および発光デバ
イス４は、特性の良好な青色発光デバイスであることがわかった。
また、８５℃の高温下、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２とした場合の駆動時間に対する輝度の
変化を表すグラフを図３７（Ａ）に示す。図３７（Ａ）で示すように、発光デバイス３、
発光デバイス４共に、発光デバイスの輝度はほぼ単一指数関数に従って時間と共に減衰し
ていることがわかる。
一方、図３７（Ｂ）は室温における電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２とした場合の駆動時間に対
する輝度の変化を表すグラフである。室温においても、発光デバイス３、発光デバイス４
共に、発光デバイスの輝度は時間と共にほぼ単一指数関数に従って減少しており、また、
その劣化曲線の傾きは小さいことがわかる。
ここで、本発明の一態様の発光デバイスである発光デバイス３の発光層におけるホスト材
料はｃｇＤＢＣｚＰＡ（ＨＯＭＯ準位－５．６９ｅＶ）であり、発光層に接する正孔輸送
層の材料はＰＣｚＮ２（ＨＯＭＯ準位－５．７１ｅＶ）であるためその差は０．０２ｅＶ
である。また、発光デバイス４は発光層におけるホスト材料がαＮ－βＮＰＡｎｔｈ（Ｈ
ＯＭＯ準位－５．８５ｅＶ）であることから、第２の正孔輸送層とのＨＯＭＯ準位の差は
０．１４ｅＶとなる。
ここで、各発光デバイスの温度加速係数の比較を行った。温度加速係数は、室温における
初期輝度の９０％まで劣化が進行した時点の経過時間（ＬＴ９０（Ｒ．Ｔ．））を８５℃
における初期輝度の９０％まで劣化が進行した時点の経過時間（ＬＴ９０（８５ｄｅｇ．
））で割ることにより算出した。よって、温度加速係数の値が小さいほど高温で駆動させ
た場合の温度による劣化の影響が小さいことを示している。図３７（Ａ）（Ｂ）より、そ
れぞれの発光デバイスのＬＴ９０（Ｒ．Ｔ．）とＬＴ９０（８５ｄｅｇ．）を読み取った
結果と、温度加速係数を以下に示す。
本実施例においては、発光層に接する正孔輸送層の材料として、ＨＯＭＯ準位の深いＰＣ
ｚＮ２を用いており、ホスト材料のＨＯＭＯ準位とＰＣｚＮ２のＨＯＭＯ準位との差は充
分に小さくなっている。
実施例１の比較発光デバイス１、実施例２の比較発光デバイス２および本実施例の発光デ
バイス４を比較すると、共にホスト材料は同じだが発光層に接する正孔輸送層の材料のＨ
ＯＭＯ準位が深くなるほど、すなわちホスト材料のＨＯＭＯ準位と当該正孔輸送層の材料
のＨＯＭＯ準位との差が小さくなるほど高温における劣化が増長されにくく、良好な高温
駆動寿命を呈することができることがわかった。
このように、ホスト材料と、発光層に接する正孔輸送層に用いられる正孔輸送材料のＨＯ
ＭＯ準位の差が０．２４ｅＶ以下である発光デバイス３および発光デバイス４は、高温駆
動時における温度加速係数が小さく良好な高温駆動寿命を有する発光デバイスであること
がわかった。なお、発光デバイス３および発光デバイス４の上記ＨＯＭＯ準位の差は、実
施例１における発光デバイス１のＨＯＭＯ準位の差０．２０ｅＶよりも小さいが、その分
、８５℃における駆動寿命が向上していることがわかった。
＜参考例＞
本参考例では、各実施例で用いた有機化合物のＨＯＭＯ準位、ＬＵＭＯ準位の算出方法に
ついて説明する。
ＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位はサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定を元に算出
することができる。
測定装置としては電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデ
ル６００Ａまたは６００Ｃ）を用いた。ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水ジメチ
ルホルムアミド（ＤＭＦ）（（株）アルドリッチ製、９９．８％、カタログ番号；２２７
０５－６）を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ－ｎ－ブチルアンモニウム（ｎ－Ｂ
ｕ４ＮＣｌＯ４）（（株）東京化成製、カタログ番号；Ｔ０８３６）を１００ｍｍｏｌ／
Ｌの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象を２ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶
解させて調製した。また、作用電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＰＴ
Ｅ白金電極）を、補助電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＶＣ－３用Ｐ
ｔカウンター電極（５ｃｍ））を、参照電極としてはＡｇ／Ａｇ＋電極（ビー・エー・エ
ス（株）製、ＲＥ７非水溶媒系参照電極）をそれぞれ用いた。なお、測定は室温（２０～
２５℃）で行った。また、ＣＶ測定時のスキャン速度は、０．１Ｖ／ｓｅｃに統一し、参
照電極に対する酸化電位Ｅａ［Ｖ］および還元電位Ｅｃ［Ｖ］を測定した。Ｅａは酸化－
還元波の中間電位とし、Ｅｃは還元－酸化波の中間電位とした。ここで、本実施例で用い
る参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、－４．９４［ｅＶ］であるこ
とが分かっているため、ＨＯＭＯ準位［ｅＶ］＝－４．９４－Ｅａ、ＬＵＭＯ準位［ｅＶ
］＝－４．９４－Ｅｃという式から、ＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位をそれぞれ求める
ことができる。
１０１ 陽極
１０２ 陰極
１０３ ＥＬ層
１１１ 正孔注入層
１１２ 正孔輸送層
１１２－１ 第１の正孔輸送層
１１２－２ 第２の正孔輸送層
１１３ 発光層
１１４ 電子輸送層
１１５ 電子注入層
１１６ 電荷発生層
１１７ Ｐ型層
１１８ 電子リレー層
１１９ 電子注入バッファ層
４００ 基板
４０１ 陽極
４０３ ＥＬ層
４０４ 陰極
４０５ シール材
４０６ シール材
４０７ 封止基板
４１２ パッド
４２０ ＩＣチップ
５０１ 陽極
５０２ 陰極
５１１ 第１の発光ユニット
５１２ 第２の発光ユニット
５１３ 電荷発生層
６０１ 駆動回路部（ソース線駆動回路）
６０２ 画素部
６０３ 駆動回路部（ゲート線駆動回路）
６０４ 封止基板
６０５ シール材
６０７ 空間
６０８ 配線
６０９ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
６１０ 素子基板
６１１ スイッチング用ＦＥＴ
６１２ 電流制御用ＦＥＴ
６１３ 陽極
６１４ 絶縁物
６１６ ＥＬ層
６１７ 陰極
６１８ 発光デバイス
９５１ 基板
９５２ 電極
９５３ 絶縁層
９５４ 隔壁層
９５５ ＥＬ層
９５６ 電極
１００１ 基板
１００２ 下地絶縁膜
１００３ ゲート絶縁膜
１００６ ゲート電極
１００７ ゲート電極
１００８ ゲート電極
１０２０ 第１の層間絶縁膜
１０２１ 第２の層間絶縁膜
１０２２ 電極
１０２４Ｗ 陽極
１０２４Ｒ 陽極
１０２４Ｇ 陽極
１０２４Ｂ 陽極
１０２５ 隔壁
１０２８ ＥＬ層
１０２９ 陰極
１０３１ 封止基板
１０３２ シール材
１０３３ 透明な基材
１０３４Ｒ 赤色の着色層
１０３４Ｇ 緑色の着色層
１０３４Ｂ 青色の着色層
１０３５ ブラックマトリクス
１０３６ オーバーコート層
１０３７ 第３の層間絶縁膜
１０４０ 画素部
１０４１ 駆動回路部
１０４２ 周辺部
２００１ 筐体
２００２ 光源
２１００ ロボット
２１１０ 演算装置
２１０１ 照度センサ
２１０２ マイクロフォン
２１０３ 上部カメラ
２１０４ スピーカ
２１０５ ディスプレイ
２１０６ 下部カメラ
２１０７ 障害物センサ
２１０８ 移動機構
３００１ 照明装置
５０００ 筐体
５００１ 表示部
５００２ 第２の表示部
５００３ スピーカ
５００４ ＬＥＤランプ
５００５ 操作キー
５００６ 接続端子
５００７ センサ
５００８ マイクロフォン
５０１２ 支持部
５０１３ イヤホン
５１００ 掃除ロボット
５１０１ ディスプレイ
５１０２ カメラ
５１０３ ブラシ
５１０４ 操作ボタン
５１５０ 携帯情報端末
５１５１ 筐体
５１５２ 表示領域
５１５３ 屈曲部
５１２０ ゴミ
５２００ 表示領域
５２０１ 表示領域
５２０２ 表示領域
５２０３ 表示領域
７１０１ 筐体
７１０３ 表示部
７１０５ スタンド
７１０７ 表示部
７１０９ 操作キー
７１１０ リモコン操作機
７２０１ 本体
７２０２ 筐体
７２０３ 表示部
７２０４ キーボード
７２０５ 外部接続ポート
７２０６ ポインティングデバイス
７２１０ 第２の表示部
７４０１ 筐体
７４０２ 表示部
７４０３ 操作ボタン
７４０４ 外部接続ポート
７４０５ スピーカ
７４０６ マイク
９３１０ 携帯情報端末
９３１１ 表示パネル
９３１３ ヒンジ
９３１５ 筐体

Claims (8)

  1. 陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置するＥＬ層と、を有し、
    前記ＥＬ層は、前記陽極側から第１の層と、第２の層と、第３の層と、発光層と、を有し、
    前記第１の層は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、を有し、
    前記第２の層は、第３の有機化合物を有し、
    前記第３の層は、第４の有機化合物を有し、
    前記発光層は、第５の有機化合物と、発光中心物質と、を有し、
    前記第１の有機化合物は、前記第２の有機化合物に電子受容性を示す物質であり、
    前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位が－５．７ｅＶ以上－５．４ｅＶ以下であり、
    前記第３の有機化合物及び前記第４の有機化合物は正孔輸送性を有し、
    前記第３の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と同じもしくは深く、
    前記第４の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第３の有機化合物のＨＯＭＯ準位と同じもしくは深く、
    前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、前記第３の有機化合物のＨＯＭＯ準位との差が０．２ｅＶ以下であり、
    前記第３の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、前記第４の有機化合物のＨＯＭＯ準位との差が０．２ｅＶ以下であり、
    前記第４の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、前記第５の有機化合物のＨＯＭＯ準位との差が０．２４ｅＶ以下であり、
    前記発光中心物質は、青色蛍光を発する材料である、発光デバイス。
  2. 陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置するＥＬ層と、を有し、
    前記ＥＬ層は、前記陽極側から第１の層と、第２の層と、第３の層と、発光層と、を有し、
    前記第１の層は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、を有し、
    前記第２の層は、第３の有機化合物を有し、
    前記第３の層は、第４の有機化合物を有し、
    前記発光層は、第５の有機化合物と、発光中心物質と、を有し、
    前記第１の有機化合物は、前記第２の有機化合物に電子受容性を示す物質であり、
    前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位が－５．７ｅＶ以上－５．４ｅＶ以下であり、
    前記第３の有機化合物及び前記第４の有機化合物は正孔輸送性を有し、
    前記第３の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と同じもしくは深く、
    前記第４の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第３の有機化合物のＨＯＭＯ準位と同じもしくは深く、
    前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、前記第３の有機化合物のＨＯＭＯ準位との差が０．２ｅＶ以下であり、
    前記第３の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、前記第４の有機化合物のＨＯＭＯ準位との差が０．２ｅＶ以下であり、
    前記第４の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、前記第５の有機化合物のＨＯＭＯ準位との差が０．２０ｅＶ以下であり、
    前記発光中心物質は、青色蛍光を発する材料である、発光デバイス。
  3. 陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置するＥＬ層と、を有し、
    前記ＥＬ層は、前記陽極側から第１の層と、第２の層と、第３の層と、発光層と、を有し、
    前記第１の層は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、を有し、
    前記第２の層は、第３の有機化合物を有し、
    前記第３の層は、第４の有機化合物を有し、
    前記発光層は、第５の有機化合物と、発光中心物質と、を有し、
    前記第１の有機化合物は、前記第２の有機化合物に電子受容性を示す物質であり、
    前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位が－５．７ｅＶ以上－５．４ｅＶ以下であり、
    前記第３の有機化合物及び前記第４の有機化合物は正孔輸送性を有し、
    前記第３の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と同じもしくは深く、
    前記第４の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第３の有機化合物のＨＯＭＯ準位と同じもしくは深く、
    前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、前記第３の有機化合物のＨＯＭＯ準位との差が０．２ｅＶ以下であり、
    前記第３の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、前記第４の有機化合物のＨＯＭＯ準位との差が０．２ｅＶ以下であり、
    前記第４の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、前記第５の有機化合物のＨＯＭＯ準位との差が０．１６ｅＶ以下であり、
    前記発光中心物質は、青色蛍光を発する材料である、発光デバイス。
  4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
    前記第５の有機化合物のＨＯＭＯ準位が－５．７５ｅＶ以下である、発光デバイス。
  5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
    前記発光中心物質がナフトビスベンゾフラン骨格を有する、発光デバイス。
  6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の発光デバイスと、
    トランジスタ、または、基板と、を有する、発光装置。
  7. 請求項６に記載の発光装置と、
    センサ、操作ボタン、スピーカ及びマイクの少なくとも一と、を有する、電子機器。
  8. 請求項６に記載の発光装置と、
    筐体と、を有する、照明装置。
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